Nowe informacje na temat mutacji RNA oraz rola „opiekunów”
Kwasy rybonukleinowe (RNA) to klasa jednoniciowych cząsteczek stanowiących mobilne kopie informacji zawartych w naszym DNA. Są one przekształcane w białka tworzące nasze ciała, jednak wiele informacji na temat RNA oraz jego funkcji pozostaje tajemnicą. W ostatnich 30 latach naukowcy odkryli, że RNA potrafi dużo więcej niż tylko pośredniczyć pomiędzy DNA a białkami. Badacze z dofinansowanego przez UE projektu MuRChap poszerzyli swoją wiedzę na temat zasad rządzących opiekunami RNA. Badanie przeprowadzono na uczelni Imperial College of London przy wsparciu programu „Maria Skłodowska-Curie”. Transkrypcje RNA to ciągi informacji, które, jak prawdziwe sznurki, mogą się wyginać, zaginać i być ze sobą łączone. „Taki proces łączenia, zwany składaniem, może łatwo przybrać zły obrót”, wyjaśnia badacz Tobias Warnecke, lider grupy Molecular Systems Group na MRC London Institute of Medical Sciences (LMS) oraz Imperial College London. „Opiekunowie RNA pomagają RNA w odpowiednim składaniu się”.
Inteligentni opiekunowie
Projekt koncentrował się na mutacjach, dzięki którym jest bardziej prawdopodobne, że RNA złoży się odpowiednio. Badacze przeanalizowali to, w jaki sposób opiekunowie RNA wspomagają lub ograniczają mutacje. „Wiele mutacji określa się mianem neutralnych – nie wpływają one na przetrwanie ani sukces reprodukcyjny”, stwierdza Warnecke. „Z kolei inne są szkodliwe. Opiekunowie mogą jednak sprawić, że potencjalnie problematyczne mutacje staną się niemal niewidoczne”. Zespół projektu MuRChap zbadał organizm zwany tetrahymeną, powszechnie występujący w sadzawkach, analizując jego intron grupy I integrujący się z genami organizmu gospodarza. Może on się usunąć z transkrypcji RNA, zanim zostanie przekształcony w białko. Dla intronów struktura RNA jest ważna: mogą się usunąć tylko wtedy, gdy struktura ta złoży się poprawnie. Badacze wprowadzili dziesiątki tysięcy mutacji do intronu grupy I, tworząc niemal wszystkie możliwe połączenia mutacji w małej sekcji RNA, co do której wiedzą, że jest niezwykle ważna dla jego funkcjonowania. Eksperyment poprowadzili tak, aby każda kopia RNA została utworzona przez inną komórkę Escherichia coli. Komórka może przeżyć tylko wtedy, gdy intron złoży się odpowiednio. „Następnie możemy zmierzyć negatywne skutki określonych mutacji, monitorując to, których połączeń mutacji nie znajdziemy po umożliwieniu E. coli rozmnażania się”, zauważa badacz. Wyniki były jasne: „Ustaliliśmy, że opiekun RNA ma wpływ na to, które połączenia mutacji przetrwają, a które nie”. Jednakże wpływ na to, które mutacje są tolerowane, a które nie, jest złożoną kwestią. Warnecke ma nadzieję, że przeprowadzone zostaną bardziej kompleksowe badania umożliwiające pozyskanie dodatkowej wiedzy i torujące drogę dla bazujących na RNA narzędzi służących do leczenia chorób genetycznych. „Chcemy lepiej zrozumieć, jak powszechne są funkcje wspomagania. Na przykład: czy opiekunowie RNA w ludzkim genomie oferują wspomaganie podobne do tego, które można zaobserwować w naszym prostym systemie modelowym? A jeśli tak, to czy takie wspomaganie wpływa na mutacje w ludzkim genomie?”, pyta badacz.
Słowa kluczowe
MuRChap, opiekunowie RNA, narzędzia bazujące na RNA, mutacje, wspomaganie
