Высокое содержание гуанина и цитозина повышает уровни мРНК в клетках млекопитающих

Гены млекопитающих характеризуются значительной неоднородностью нуклеотидного состава, однако функциональные последствия этой неоднородности остаются неясными. В предыдущих исследованиях выявлялись слабые положительные или отрицательные корреляции между содержанием гуанина и цитозина (GC) в молчащих сайтах и экспрессией генов млекопитающих. Однако в этих исследованиях не учитывались различия в геномном контексте генов, которые потенциально могли скрывать какую-либо корреляцию между содержанием GC и экспрессией. В настоящей работе мы непосредственно сравнили экспрессию GC-богатых и GC-бедных генов, помещённых в контекст идентичных промоторов и нетранслируемых областей (UTR). Мы провели транзиентную и стабильную трансфекцию клеток млекопитающих GC-богатыми и GC-бедными вариантами генов Hsp70, зелёного флуоресцентного белка и IL2. Экспрессия GC-богатых генов была эффективнее экспрессии их GC-бедных аналогов — от нескольких раз до более чем в 100 раз. Этот эффект не был обусловлен различиями в скорости трансляции GC-богатых и GC-бедных мРНК. Напротив, эффективная экспрессия GC-богатых генов была обусловлена повышенными стационарными уровнями их мРНК. Скорости деградации мРНК не коррелировали с содержанием GC, что указывает на то, что высокая экспрессия GC-богатых генов обусловлена эффективной транскрипцией или процессингом мРНК. Мы заключаем, что содержание GC в молчащих сайтах коррелирует с эффективностью экспрессии генов в клетках млекопитающих.