Различение белок-кодирующих и некодирующих РНК: проблемы и неоднозначности

Предположение о том, что РНК можно легко отнести либо к белок-кодирующим, либо к некодирующим категориям, доминировало в биологии почти 50 лет. До недавнего времени различение между этими категориями было относительно простым: большинство транскриптов однозначно идентифицировались как белок-кодирующие информационные РНК (мРНК) и легко отделялись от небольшого числа хорошо охарактеризованных некодирующих РНК (нкРНК), таких как транспортные, рибосомные и сплайсосомные РНК. Недавние исследования в масштабе генома выявили существование тысяч некодирующих транскриптов, функция и значимость которых неясны. Открытие этого скрытого транскриптома и подразумеваемый им вызов нашему пониманию экспрессии и регуляции генетической информации сделали необходимость различать мРНК и нкРНК одновременно более актуальной и более сложной. В данном обзоре мы рассматриваем различные стратегии, используемые для различения белок-кодирующих и некодирующих транскриптов, и фундаментальные трудности, присущие тому, что внешне может казаться простой проблемой. Ошибочные аннотации возможны в обоих направлениях: некоторые нкРНК на самом деле могут кодировать пептиды, а некоторые транскрипты, которые в настоящее время считают кодирующими, могут ими не быть. Более того, недавние исследования показали, что некоторые РНК могут функционировать как мРНК и одновременно как функциональные нкРНК, что может быть относительно широко распространённым явлением. Мы приходим к выводу, что однозначно аннотировать РНК как белок-кодирующую или некодирующую сложно, а перекрывающиеся белок-кодирующие и некодирующие транскрипты ещё больше запутывают это различие. Кроме того, обнаружение того, что некоторые транскрипты могут функционировать как на уровне РНК, так и кодировать белки, указывает на ложную дихотомию между мРНК и нкРНК. Следовательно, функциональность любого транскрипта на уровне РНК не следует сбрасывать со счетов.