RNA ci u nas wiele...

10.10.2006

Czyta się kilka minut

Amerykańscy uczeni otrzymali Nobla za "odkrycie zjawiska interferencji RNA, czyli wyciszania aktywności genu przez dwuniciowe cząsteczki RNA". Biolodzy molekularni od kilku już lat czekali na tę najważniejszą nagrodę, zresztą z kilkoma propozycjami: bądź to z zakresu genomiki i proteo-miki, bądź komórek macierzystych czy technik klonowania ssaków. Padło na i-RNA.

Parę słów z genetycznego elementarza.

Nasze cechy "zapisane" są i przechowywane w strukturze dużej cząsteczki - DNA; jej fragmenty są genami, czyli materialnymi nośnikami poszczególnych cech. DNA się nie przemieszcza i jest chroniony w jądrze komórki. Komórka powiela swój DNA wtedy, gdy się dzieli, by przekazać go dwóm komórkom potomnym; jest on dziedziczony w kolejnych pokoleniach organizmów. Między podziałami komórek geny "wyrażają się" (albo, jak mówią genetycy, "ulegają ekspresji") wtedy, gdy są kopiowane na cząsteczki RNA, o bardzo zbliżonej do DNA budowie. Dla każdego genu istnieje jeden swoisty typ RNA zwany informacyjnym (matrycowym) RNA. Ten RNA pełni rolę poza jądrem komórki, w cytoplazmie. Następne stadium ekspresji genu to sterowana jego specyficznym informacyjnym RNA synteza białka. W ten sposób DNA z jądra (gen) koduje syntezę białka w cytoplazmie. Gdyby naraz, w każdej komórce człowieka, powstawały z taką samą wydajnością wszystkie białka kodowane przez ludzki DNA (geny), nastąpiłby straszliwy, komórkowy chaos. Co więcej, niemożliwym byłby rozwój komórki i całego organizmu. Te procesy muszą być regulowane. Sposoby regulacji ekspresji genów to właśnie typ badań, do których należy odkrycie i-RNA i osiągnięcia tegorocznych laureatów.

Od wielu lat (w tej dziedzinie "wiele" oznacza kilkanaście) obserwowano dziwne, nie zawsze powtarzalne, zmiany zachodzące w komórkach, które zetknęły się z obcymi dla nich cząsteczkami RNA. Dopiero badania dwu młodych uczonych, pracujących niezależnie nad tym samym obiektem, 1-milimetrowym nicieniem (robaczkiem o dźwięcznej nazwie Caenorabditis elegans), doprowadziły do odkrycia dodatkowego systemu regulacji ekspresji genów w komórkach. Badacze dowiedzieli się, że system ten musiał powstać przed milionami lat i ewolucja go zachowała; dziś znajdujemy go w grzybach, nicieniach, muchach, roślinach i ssakach, także u człowieka. System jest szczególnie aktywny w trakcie rozwoju osobniczego, w okresie zarodkowym, ale też jako ochrona przed inwazją obcego, np. wirusowego RNA.

Odkrycie tegorocznych Noblistów polegało na znalezieniu w komórkach nowego typu RNA (tym razem małych cząsteczek), podobnego na pewnym odcinku do informacyjnego RNA. To podobieństwo kieruje mały RNA ku określonemu informacyjnemu RNA, produktowi ekspresji jednego tylko genu. Nowo odkryty RNA nazwano interferencyjnym (i-RNA). Aktywizuje on w komórkach szereg enzymów, a końcowym efektem ich działania jest degradacja informacyjnego RNA. Gen (DNA), nazwijmy go ABC, istnieje nadal, natomiast pierwszy produkt jego ekspresji (informacyjny RNA-abc) ulega zniszczeniu, a więc uniemożliwione zostaje utworzenie także określonego białka ABC.

Możliwość przejściowego "wyłączania" genu, o ile nauczymy się tym procesem sterować, może mieć wielkie znaczenie, np. w badaniach nad rozwojem osobniczym, od zarodka do istoty dojrzałej. Słowo "przejściowo" oznacza tu, że gen zachowany jest w stanie niezmiennym, regulacji podlegają jedynie produkty jego ekspresji. Można więc np. tworzyć w laboratorium i-RNA skierowany na zahamowanie ekspresji genów, które uaktywniają się w trakcie chorób nowotworowych, neurodegeneracyjnych czy zakażeń wirusowych. I znowu istotny jest przejściowy charakter takiego sterowania, ponieważ nie uszkadza się prawidłowego genetycznego potencjału komórki.

Te przewidywania są jeszcze odległe od praktycznych medycznych zastosowań, choć Nagroda na pewno przyspieszy rozwój badań. Największym problemem jest znalezienie sposobu wprowadzania i-RNA do komórek i tkanek w postaci leku. W próbach klinicznych znajduje się już lek i-RNA wprowadzany lokalnie do gałki ocznej, a skierowany na leczenie jednej z chorób cywilizacyjnych nasilającej się w starszym wieku - wysiękowego zwyrodnienia plamki żółtej (20-30 proc. zachorowań powyżej 75 roku życia; w Polsce ocenia się liczbę chorych na 20-30 tys.). Tym większe uznanie należy się Akademii w Sztokholmie, honorującej odkrycie podstawowe o wielkich perspektywach medycznych.

Magdalena Fikus jest pracownikiem naukowym Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN.

Dziękujemy, że nas czytasz!

Wykupienie dostępu pozwoli Ci czytać artykuły wysokiej jakości i wspierać niezależne dziennikarstwo w wymagających dla wydawców czasach. Rośnij z nami! Pełna oferta →

Dostęp 10/10

  • 10 dni dostępu - poznaj nas
  • Natychmiastowy dostęp
  • Ogromne archiwum
  • Zapamiętaj i czytaj później
  • Autorskie newslettery premium
  • Także w formatach PDF, EPUB i MOBI
10,00 zł

Dostęp kwartalny

Kwartalny dostęp do TygodnikPowszechny.pl
  • Natychmiastowy dostęp
  • 92 dni dostępu = aż 13 numerów Tygodnika
  • Ogromne archiwum
  • Zapamiętaj i czytaj później
  • Autorskie newslettery premium
  • Także w formatach PDF, EPUB i MOBI
89,90 zł
© Wszelkie prawa w tym prawa autorów i wydawcy zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów i innych części czasopisma bez zgody wydawcy zabronione [nota wydawnicza]. Jeśli na końcu artykułu znajduje się znak ℗, wówczas istnieje możliwość przedruku po zakupieniu licencji od Wydawcy [kontakt z Wydawcą]

Artykuł pochodzi z numeru TP 42/2006