Зіткнення великих білкових комплексів на ДНК призводить до появи безлічі шкідливих мутацій. Щоб цього не сталося, клітина просто заздалегідь скидає з ДНК «рейку» один з молекулярних «поїздів», даючи дорогу іншому.
Клітини, що активно діляться, стикаються з серйозною молекулярною проблемою - як не допустити зіткнення білків апарату реплікації ДНК і білків апарату транскрипції. Без реплікації, або подвоєння ДНК, не буде ніякого розмноження, з іншого боку, клітині постійно потрібні нові білкові молекули (в тому числі і для того, щоб обслуговувати процес ділення), а, значить, в ній постійно повинен йти синтез безлічі мРНК (тобто транскрипція), на яких потім рибосоми буду збирати поліпептидні ланцюги білків. Проблема в тому, що ферментні комплекси працюють з різною швидкістю - РНК-полімераза, зайнята в транскрипції, працює повільніше, ніж ДНК-полімераза, зайнята в реплікації. І реплікація, і транскрипція виконуються величезними складними білковими комплексами. І, оскільки працювати їм доводиться на одних і тих же молекулах ДНК, велика ймовірність, що вони можуть зіткнутися, навіть якщо рухаються по ДНК в одному напрямку.
Раніше вважалося, що тільки лобове зіткнення призводить до неприємних для клітини наслідків, якщо ж обидва білкових апарати їдуть в один бік, і швидкий комплекс наздоганяє повільний, то він просто уповільнює хід. Однак кілька років тому дослідники з Ноттінгемського університету (Великобританія) показали, що і тоді все закінчується масштабним «сходженням з рейок». Які ж неприємні наслідки тут можуть бути? Коли комплекс ДНК-полімерази зривається з молекули ДНК, у справу вступають так звані білки відновлення реплікації, чиє завдання - посадити ДНК-синтезуючу машину назад на ДНК. При цьому сильно зростає ймовірність виникнення помилок у процесі копіювання, тобто новосинтезована молекула ДНК буде з мутаціями, які можуть стати причиною різних захворювань, аж до онкологічних. Особливо висока ймовірність такого сценарію там, де є гени, що часто використовуються: з них знімається багато копій мРНК для подальшого синтезу білка, і коли до такого гену підходить ДНК-полімераза, вона стикається з цілою вереницею повільних РНК-полімераз, що багаторазово збільшує ймовірність помилки при реплікації. (За похибки в процесі синтезу мРНК можна не дуже хвилюватися - «збиття зі шляху» РНК-полімерази призводить до утворення недосинтезованої мРНК, яка в робочому порядку розщеплюється внутрішньоклітинними ферментами.)
Але дивно було б припускати, що у клітини немає інструменту, що дозволяє запобігти зіткненню молекулярних «поїздів». Такий інструмент описують у своїй статті в Cell Роберт Мартінсен (Robert Martienssen) і його колеги з Лабораторії в Колд-Спрінг-Харборі (США). Ним виявився добре відомий білок під назвою Dicer, правда, популярність його пов'язана з зовсім іншим процесом - РНК-інтерференцією. Суть РНК-інтерференції в придушенні активності непотрібних або небезпечних мРНК, однак не будь-яких, а лише тих, на які вказують спеціальні короткі РНК. Такі малі РНК можуть або запускати розщеплення мРНК-мішеней, або просто зупиняти на них синтез білка. Однак самі короткі РНК повинні звідкись з'явитися, і ось тут якраз потрібен білок Dicer - він розщеплює великі РНК-попередники на багато маленьких відрізків, потрібних для РНК-інтерференції.
Досі Dicer знали тільки в такій ролі, проте його функції виявилися ширшими. Виявилося, він допомагає уникнути зіткнення реплікаційних і транскрипційних молекулярних машин на тих ділянках геному, де йде особливо активний синтез РНК. Робить він це, просто скидаючи з ДНК транскрипційні білки, тим самим звільняючи дорогу для реплікуючого апарату. Продовжуючи аналогію з поїздами, можна сказати, що Dicer спихає з «рейок» повільніший «потяг», щоб дати дорогу більш швидкому. (Нагадаємо, що переривання транскрипції майже не загрожує для клітки збитком, на відміну від «аварії» реплікуючого апарату.) Якщо ж Dicer з якоїсь причини не працює, то в активно використовуваних ділянках геному накопичуються пошкодження і втрати фрагментів ДНК, що виникають при спробі клітини відремонтувати пошкоджені місця.
Тобто білок, який, як вважалося, працює тільки з генами, які повинні мовчати, бере також активну участь у роботі генів, які повинні постійно працювати. Правда, за великим рахунком, його функція тут та ж - Dicer час від часу перериває активність цих генів, хоча й іншим способом. Деталі його функціонування ще належить з'ясувати; крім того, експерименти ставили на дріжджах, і було б цікаво дізнатися, чи працює такий же механізм в інших еукаріотичних клітинах. З практичної точки зору Dicer міг би допомогти в боротьбі з раком і старінням, адже чим краще він запобігає молекулярним катастрофам на ДНК, тим менше виникає приводів для канцерогенезу та інших молекулярно-генетичних неприємностей.