Znajdź zawartość

Kod genetyczny to odkrycie z początku lat sześćdziesiątych, od tego czasu na jego poznawaniu spędzają czas - i fundusze - niezliczone rzesze naukowców. Potrafimy już nim nieco manipulować, regularne stały się doniesienia - chwalenie się - o odczytaniu pełnej sekwencji kodu DNA już to człowieka, już to innych gatunków. Laikowi może się wydawać, że wiemy wszystko, w rzeczywistości przed nami wciąż ogromne pole do odkryć przełomowych. Takich jak to, którego dokonali szwajcarscy uczeni: prof. Yves Barral, prof. Gaston Gonnet oraz informatyk, dr Gina Cannarozzi. Każda komórka organizmu zawiera kompletną informację genetyczną - ciąg deoksyrybonukleotydów. Konieczne dla rozwoju i zachowania organizmu fragmenty kodu są przeznaczone dla różnych protein, w tym celu komórki potrafią rozszyfrować kod, dzięki któremu wiadomo, który jego fragment tworzy plan której proteiny. Niestety, ta wiedza nie wystarczała nam do pełnego zrozumienia, jak działa cała maszyneria. Nieznany dotąd genetyczny subkod jaki odkryto, pozwoli na niespotykany dotąd wgląd w sposób działania DNA i pozwoli lepiej go zrozumieć. Odpowiada on za szybkość, z jaką konkretny „produkt" jest wytwarzany przez komórkę. W pewnych warunkach reakcja komórki musi być natychmiastowa - na przykład w przypadku uszkodzenia samego DNA, czy stanu zatrucia. W innych geny reagują powoli. Teraz ta wiedza stała się dostępna. Nowo odkryty subkod pozwoli też nareszcie zrozumieć procesy życiowe komórek na poziomie molekularnym, zajrzeć w komórkowe specjalistyczne „fabryki" - rybosomy. Poza wiedzą teoretyczną jego odkrycie przełoży się również na bardzo konkretne, pragmatyczne korzyści - odczytywanie informacji o ekspresji genów stanie się możliwe bezpośrednio przy pomocy analizy kodu genetycznego. Zbędne staną się, konieczne dotychczas, drogie i czasochłonne badania laboratoryjne. To bezcenne odkrycie pozwoli wpływać nam na działanie wewnątrzkomórkowej maszynerii i umożliwi produkcję lepszych, skuteczniejszych, a także tańszych terapii genowych. Zastosowań będzie wiele i trudno wszystkie wyliczać, ale na przykład ingerencja we wspomniany fragment kodu DNA w komórkach produkujących insulinę pozwoli łatwo zwiększyć jej produkcję. Odkrycie powstało dzięki współpracy dwóch placówek: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologi w Zurychu) oraz Swiss Institute of Bioinformatics (Szwajcarskiego Instytutu Bioinformatyki), stanowi doskonały przykład uzupełniania się nauk biologicznych i informatycznych.

Naukowcy z Case Western Reserve University zidentyfikowali nowy, zupełnie niespodziewany mechanizm kontroli aktywności genów. Odkryte zjawisko polega na degradacji cząsteczek mRNA w miejscu, w którym nikt tego nie oczekiwał - na powierzchni rybosomu. mRNA (od ang. messenger RNA - informacyjny RNA) to jeden z najważniejszych cząsteczek występujących w komórkach. Powstają one po skopiowaniu (transkrypcji) fragmentów informacji genetycznej zapisanej w DNA, po czym trafiają do rybosomów - kompleksów zbudowanych z cząsteczek tzw. rRNA (rybosomalnego RNA) oraz białek - gdzie zachodzi synteza białek o strukturze aminokwasów zgodnej z instrukcją zapisaną w mRNA. Zgodnie z obowiązującą dotychczas teorią, mRNA wykorzystany przez rybosom trafia do tzw. ciałek P, gdzie zostaje rozłożony przez specjalne enzymy. Ku wielkiemu zaskoczeniu badaczy z Case Western Reserve University okazało się jednak, że pierwsza faza degradacji tych cząsteczek zachodzi niemal równocześnie z syntezą białek, tzn. jeszcze przed ich odłączeniem od rybosomu. Dane jasno wskazują, że zamknięcie w otoczeniu pozarybosomalnym, takim jak ciałko P, nie jest konieczne dla rozpoczęcia rozkładu mRNA, podsumowuje wyniki badań ich autor, dr Jeff Coller. Ta praca rozszerza horyzonty i rzuca nowe światło na jeden z najważniejszych szlaków degradacji mRNA - procesu kluczowego dla regulacji ekspresji genów. Wspomniana regulacja ekspresji genów to nic innego, jak dostosowanie aktywności poszczególnych genów do bieżących potrzeb komórki. Wiedząc, jak wielką rolę odgrywa ekspresja informacji genetycznej, nietrudno zrozumieć, jak ważne jest odkrycie dokonane przez zespół dr. Collera. Może ono odegrać niezwykle istotną rolę nie tylko w zrozumieniu procesów zachodzących w komórkach, lecz także w leczeniu ogromnej liczby chorób - każda z nich wpływa bowiem na fizjologię organizmu, przez co modyfikuje ekspresję różnych genów. O odkryciu poinformowało czasopismo Nature.