Naukowcom udało się odkryć, że cząsteczki RNA, które dotychczas uważano za niepotrzebne, pełnią w komórkach swoją funkcję. U drożdży chronią komórki rozrodcze (przetrwalniki) przed samozniszczeniem.
Wyniki badań opublikowano na łamach najnowszego numeru pisma "Cell".
Powstawanie antysensownego RNA jest związane z ekspresją genów. Kiedy gen jest gotowy do produkcji białka, które koduje, dwie nici DNA rozplatają się. Pierwsza z nici, "kodująca", zostaje "przepisana" - na jej podstawie powstaje cząsteczka matrycowego RNA (mRNA), które służy jako szablon do produkcji białka.
Druga nić DNA nie zawiera informacji potrzebnej do produkcji białka, mimo to czasami na jej podstawie też powstaje RNA - tzw. antysensowne, o sekwencji komplementarnej do mRNA. Jeżeli mRNA połączy się z RNA antysensownym, zostaje zablokowane i na jego podstawie nie jest syntetyzowane białko. Istnienie antysensownego RNA odkryto dla wielu genów, jednak do tej pory nie znano jego funkcji i przyjmowano, że jest to osobliwość związana z ekspresją genów. Naukowcy od paru lat sztucznie syntetyzują takie RNA, żeby celowo blokować powstawanie niektórych białek.
Profesor Gerald Fink i Cintia Hongay, badając zwykłe piekarskie drożdże, odkryli, że antysensowne RNA blokuje powstawanie białka z mRNA genu o nazwie IME4.
"Nigdy wcześniej nie widzieliśmy takiego sposobu regulacji genów w komórkach eukariotycznych" - podkreśla profesor Fink.
W przypadku drożdży, kiedy warunki wokół ich komórek są dobre, a środowisko jest bogate w składniki odżywcze, komórki dzielą się w procesie mitozy - DNA ulega replikacji (powieleniu) tak, że każda nowa komórka dostaje dokładnie taką samą liczbę chromosomów co ta, z której powstała.
Jeżeli warunki dla życia i rozwoju drożdży są złe i brakuje składników odżywczych, włącza się gen IME4 i aktywuje inny proces, o nazwie mejoza. W wyniku mejozy komórki dzielą się, ale tak, że dochodzi do redukcji liczby chromosomów i powstające komórki potomne dostają połowę chromosomów. U drożdży powstaje wtedy rodzaj komórek-przetrwalników, które są mniejsze i łatwiej im przetrwać niekorzystne warunki.
Może się jednak zdarzyć, że do mejozy zostaną skłonione te właśnie komórki z pojedynczym zestawem chromosomów. Wtedy przetrwalniki nie przeżyją. Okazuje się, że te właśnie komórki stale produkują antysensowne RNA dla IME4, co blokuje powstawanie białka produktu genu IME4 i blokuje aktywację mejozy. Komórki płciowe (przetrwalniki) są bezpieczne.
"Przez wiele lat naukowcy badali genomy różnych organizmów i sądzili, że antysensowne RNA nie pełni żadnej funkcji - mówi profesor Fink. - Odkryliśmy proces, w którym antysensowne RNA reguluje dostępność mRNA. Możliwe że taka sama sytuacja ma miejsce w komórkach rozrodczych ssaków" - dodaje autor pracy. \
Zdaniem badaczy, biorąc pod uwagę mnogość genów, dla których produkowane jest antysensowne RNA, możliwe jest, że stanowi ono nowy, dotychczas niepoznany etap regulacji ekspresji genów. Grupa profesora Finka kontynuuje badanie tego zjawiska w komórkach drożdży. (PAP)
poleca:
