Фрагмент для ознакомления
2
Глава 1. Становление представлений о кольцевых РНК в науке
1.1. Формирование классической модели РНК в молекулярной биологии XX века
Формирование классической модели РНК в молекулярной биологии XX века стало результатом масштабного научного переосмысления природы наследственности, механизмов передачи информации и молекулярных основ жизни. В первой половине XX века биология находилась в состоянии методологического поиска: генетика оперировала абстрактными понятиями «гена», «признака», «мутации», однако материальный носитель наследственной информации оставался не до конца определённым. Поворотным моментом стало становление молекулярной биологии как самостоятельной научной дисциплины, объединившей биологию, химию и физику в рамках изучения живых систем на молекулярном уровне.
Открытие двойной спирали ДНК в 1953 году стало фундаментом для построения целостной концепции передачи генетической информации. На этой основе постепенно сложилась так называемая «центральная догма молекулярной биологии», описывающая упорядоченное движение информации от ДНК к РНК и далее к белку. В рамках этой модели РНК рассматривалась как промежуточное, исключительно линейное звено между стабильным хранилищем наследственной информации и функциональными молекулами белка .
РНК в классической модели отводилась роль «молекулярного посредника». Она должна была копировать информацию с матрицы ДНК, транспортировать её к рибосомам и обеспечивать синтез белков. Уже к середине XX века были выделены и описаны основные типы линейных РНК: матричная, транспортная и рибосомная. Каждая из них жёстко вписывалась в линейную схему реализации генетической информации. Структурная организация РНК также воспринималась исключительно в рамках линейности: считалось, что молекула имеет начало и конец, 5′- и 3′-концы, что является обязательным условием её функционирования.
Такое представление определялось не только экспериментальными данными, но и общей логикой научного мышления того времени. Линейность РНК хорошо согласовывалась с линейной концепцией гена, последовательности нуклеотидов и пошаговой передачей информации. В научном сознании утвердилась идея «строгой упорядоченности» молекулярных процессов, где каждая структура имеет заранее определённое место и функцию. В этом контексте РНК воспринималась как строго подчинённый элемент, лишённый самостоятельной регуляторной значимости .
Важную роль в закреплении классической модели сыграл методологический прогресс экспериментальной молекулярной биологии. Развитие методов радиоизотопного мечения, центрифугирования, электрофореза, химического анализа нуклеиновых кислот позволило получать воспроизводимые результаты, подтверждающие именно линейную организацию РНК. Любые структуры, отклоняющиеся от принятой схемы, либо не фиксировались существующими методами, либо интерпретировались как артефакты эксперимента.
Сложные биологические системы сводились к совокупности линейных молекулярных взаимодействий, а развитие жизни — к механистической передаче закодированной информации. Жизнь интерпретировалась через призму строгой детерминированности, где случайности, отклонения и нестандартные формы не рассматривались как значимые элементы биологического порядка. В такой парадигме не находилось места для альтернативных форм организации РНК .
Параллельно с этим складывалось философское убеждение в универсальности открытых закономерностей. Центральная догма воспринималась не просто как рабочая гипотеза, а как фундаментальный закон организации живого. Это привело к своеобразной «догматизации» научного знания, при которой новые факты рассматривались через призму уже сложившихся теоретических конструкций. Всё, что не укладывалось в линейную схему, воспринималось как второстепенное, несущественное или ошибочное .
Фрагмент для ознакомления
3
Список литературы
1. Enuka Y., Lauriola M., Feldman M. E., Sas-Chen A., Ulitsky I., Yarden Y. Circular RNAs are long-lived and display only minimal early alterations in response to a growth factor // Nucleic Acids Research. — 2016. — Vol. 44, № 3. — P. 1370–1383.
2. Hansen T. B., Jensen T. I., Clausen B. H. et al. Natural RNA circles function as efficient microRNA sponges // Nature. — 2013. — Vol. 495, № 7441. — P. 384–388.
3. Hsu M. T., Coca-Prados M. Electron microscopic evidence for the circular form of RNA in the cytoplasm of eukaryotic cells // Nature. — 1979. — Vol. 280, № 5720. — P. 339–340.
4. Jeck W. R., Sharpless N. E. Detecting and characterizing circular RNAs // Nature Biotechnology. — 2014. — Vol. 32, № 5. — P. 453–461.
5. Kristensen L. S., Andersen M. S., Stagsted L. V. W., Ebbesen K. K., Hansen T. B., Kjems J. The biogenesis, biology and characterization of circular RNAs // Nature Reviews Genetics. — 2019. — Vol. 20, № 11. — P. 675–691.
6. Li X., Yang L., Chen L.-L. The Biogenesis, Functions, and Challenges of Circular RNAs // Molecular Cell. — 2018. — Vol. 71, № 3. — P. 428–442.
7. Liu C.-X., Chen L.-L. Circular RNAs: Characterization, cellular roles, and applications // Cell. — 2022. — Vol. 185, № 12. — P. 2016–2034.
8. Memczak S., Jens M., Elefsinioti A., Torti F., Krueger J., Rybak A. et al. Circular RNAs are a large class of animal RNAs with regulatory potency // Nature. — 2013. — Vol. 495, № 7441. — P. 333–338.
9. Olesen M. T. K., Kristensen L. S. Circular RNAs as microRNA sponges: evidence and controversies // Essays in Biochemistry. — 2021. — Vol. 65, № 4. — P. 685–696.
10. Salzman J., Chen R. E., Olsen M. N., Wang P. L., Brown P. O. Cell-type specific features of circular RNA expression // PLoS Genetics. — 2013. — Vol. 9, № 9. — e1003777.
11. Sanger H. L., Klotz G., Riesner D., Gross H. J., Kleinschmidt A. K. Viroids are single-stranded covalently closed circular RNA molecules existing as highly base-paired rod-like structures // Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. — 1976. — Vol. 73, № 11. — P. 3852–3856.
12. Wang Y., Wang Z. Efficient backsplicing produces translatable circular mRNAs // RNA. — 2015. — Vol. 21, № 2. — P. 172–179.
13. Yang L., Wilusz J. E., Chen L.-L., Spector D. L. Circular RNAs: analysis, expression and potential functions // Development. — 2016. — Vol. 143, № 11. — P. 1838–1847.
14. Yang L., Wilusz J. E., Chen L.-L., Spector D. L. Circular RNAs: analysis, expression and potential functions // Development. — 2016. — Vol. 143, № 11. — P. 1838–1847.
15. Zhang X. O., Dong R., Zhang Y., Zhang J. L., Luo Z., Zhang J., Chen L.-L., Yang L. Design and application of circular RNAs with protein-sponge function // Nucleic Acids Research. — 2020. — Vol. 48, № 22. — P. 12326–12335.
16. Zhang X. O., Dong R., Zhang Y., Zhang J. L., Luo Z., Zhang J., Chen L.-L., Yang L. Diverse alternative back-splicing and alternative splicing landscape of circular RNAs // Genome Research. — 2016. — Vol. 26, № 9. — P. 1277–1287.