Манипулирование трансляцией белка и самоподдержанием стволовых клеток с помощью активации транскрипции rRNA CRISPR

Скорость транскрипции рибосомной РНК (rRNA) изменяется в ходе развития, а её дисрегуляция связана с заболеваниями, такими как рак и рибосомопатии. Из‑за высокой абундантности и геномной избыточности функциональное значение уровней rRNA остаётся неясным. Здесь мы разработали TAPIR (Targeted Activation of Protein Translation), CRISPR‑основанный подход для повышения уровней rRNA путём индукции транскрипции 47S rDNA. TAPIR увеличивал размер ядрышка и усиливал синтез белка, даже в быстро пролиферирующих клетках. В нейрональных стволовых клетках повышенная трансляция стимулировала самоподдержание и пролиферацию in vitro и in vivo. Кроме того, TAPIR позволил моделировать и частично восстанавливать связанные с этим заболевания фенотипы. Наши результаты показывают, что уровни rRNA непосредственно регулируют трансляционный выход и что ёмкость синтеза белка может выступать ключевым детерминантом поведения млекопитающих стволовых клеток.