Tak się składa, że to RNA!

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Od wielu lat wiadomo, że pojedynczy gen może, dzieki zjawisku tzw. alternatywnego splicingu, dawać kilka różnych produktów. Sporym zaskoczeniem może być jednak liczba genów podlegających temu procesowi. Naukowcy z MIT obliczyli, że jest ich aż 94%.

Alternatywny splicing, zwany także alternatywnym składaniem, to zjawisko zachodzące po zakończeniu transkrypcji, czyli "przepisania" informacji genetycznej zapisanej w DNA do formy RNA. Ten ostatni funkcjonuje jako "tymczasowa kopia", wykorzystywana przez komórkę jako instrukcja niezbędna np. do wytworzenia cząsteczki białka.

O alternatywnym składaniu mówimy wtedy, gdy RNA wytworzone na matrycy określonego genu jest "przycinane" z udziałem enzymów na kilka możliwych sposobów. Można w ten sposób uzyskać kilka różnych produktów (np. białek) na podstawie informacji zakodowanych w pojedynczym genie.

Dekadę temu alternatywny splicing genu był uważany za zjawisko rzadkie i egzotyczne. Okazało się jednak, że absolutnie nie jest to prawdą - jest on niemal universalną cechą ludzkich genów, tłumaczy Christopher Burge, biolog pracujący na MIT. Jego zespół odkrył niedawno, że zjawisko to nie tylko nie jest rzadkością, lecz dotyczy aż 94% wszystkich ludzkich genów. Oznacza to, że odpowiednia obróbka RNA po zakończeniu procesu transkrypcji może doprowadzić do syntezy różnych białek na podstawie pojedynczej sekwencji DNA.

O tym, jaki produkt zostanie wytworzony w wyniku ekspresji określonego genu, decyduje najczęściej rodzaj tkanki, w której to zjawisko zachodzi, a także wiek organizmu oraz stopień jego rozwoju. Co więcej, analiza mózgów różnych osób także wykazała różnice w procesie alternatywnego składania RNA, co sugeruje zależność tego zjawiska od czynników osobniczych. Proces ten nie jest jednak przypadkowy - wycięciu mogą podlegać tylko ściśle określone fragmenty cząsteczki, zwane intronami. Zapewnia to stabilną syntezę funkcjonalnych protein potrzebnych w komórkach należących do danego rodzaju.

Zjawisko alternatywnego splicingu ma kluczowe znaczenie dla struktury białek. Jest to niezwykle istotne, gdyż zmiana wzajemnego ułożenia atomów ma ogromny wpływ na aktywność protein oraz pełnione przez nie funkcje.

Do zmiany funkcji niektórych białek może dojść np. w komórkach nowotworowych, które mogą w ten sposób nabyć cechy zwiększające ich złośliwość. Nie powinien wobec tego dziwić fakt, że proces ten jest tak intensywnie analizowany. Gdyby, na przykład, udało się opracować skuteczną metodę blokowania niektórych wariantów enzymów, bylibyśmy o krok od stworzenia nowej, skuteczniejszej metody walki z nowotworami. Aby stało się to możliwe, potrzeba jednak jeszcze wielu lat badań.