Mniej niż 1,5% ludzkiego genomu jest opisywana jako klasyczne geny, kodujące białka. Reszta DNA została uznana w dużej mierze za fragmenty zbędne. Jednakże jak pokazały inne badania, te 5-8% genomu jest konserwatywne na poziomie sekwencji DNA. A to wskazuje na ich pełną funkcjonalność. Nowe badania sugerują, że w dodatku dużo więcej, być może nawet 30% sekwencji jest potrzebna i konserwatywna na poziomie struktury RNA.
DNA jest biologiczną matrycą, która musi zostać skopiowana zanim zajdą w niej zmiany. W trakcie procesu znanego pod nazwą transkrypcja, DNA jest kopiowane na RNA. Część cząsteczek RNA koduje białka, wykonujące biologiczne zadania w naszych komórkach. Większość RNA nie stanowi jednak podstawy do translacji, a w zamian pełni funkcje regulatorowe, takie jak określanie sposobu w jaki geny mają ulec ekspresji.
Elementy, które tworzą pełną cząsteczkę RNA, łączą się ze sobą w sposób bardzo specyficzny. To zmusza cząsteczkę RNA do skręcania i tworzenia pętli, co w konsekwencji powoduje przybieranie przez nią różnorodnych, skomplikowanych struktur w formacie 3D.
Dr Martin Smith i profesor John Mattick z Sydney's Garvan Institute of Medical Research, opracowali metodę przewidywania tych złożonych struktur RNA. Stworzona metoda jest zdecydowanie bardziej dokładną niż dotąd używane. Naukowcy zastosowali ją do porównania 35 genomów różnych ssaków, włączając nietoperze, myszy, delfiny, krowy, świnie i ludzi. W tym samym czasie zespół badawczy dopasowywał mutacje odnalezione w genomach, wnioskując o konserwatywnej funkcji poszczególnych struktur RNA. Wynikało to z faktu, że w czasie w genomach akumulowane są mutacje. Jednak niektóre z nich nie wpływając na zmianę struktury powiązanych z nimi RNA. Dr Martin Smith przedstawił sens wyników następująco: jeśli sekwencje zmieniały się w trakcie ewolucji, a struktura RNA pozostawała taka sama, to zasady naturalnej selekcji wskazują, że utrzymywana struktura jest funkcjonalna i wymagana dla organizmu. Hipotezą, od której wyszli naukowcy było założenie, że konserwatywne struktury RNA są jak wspólny wzór dla regulacji ekspresji genów u ssaków. Ponadto prawdopodobne jest, że może to mieć swoje odniesienie w genomie innych kręgowców, a także mniej skomplikowanych organizmów. Tym bardziej, że naukowcy wierzą iż struktury RNA działają w podobny sposób do protein, które składają się ze strukturalnych domen, jakie montowane są ze sobą w celu stworzenia białka o konkretnej funkcji. Dr Martin Smith i profesor John Mattick podejrzewają, że wiele struktur RNA bierze udział w aktywacji, czy prawidłowemu montowaniu specyficznych cząsteczek. Za cząsteczki takie uważane są białka i pozostałe typy RNA. Konserwatywne RNA pomaga takim składnikom w asocjacji między sobą. Niekodujące RNA służą więc jako rusztowanie, przywiązując różne kompleksy, zwłaszcza te, które kontrolują organizację genomu i ekspresję w trakcie rozwoju organizmu, jak podają naukowcy z Sydney's Garvan Institute of Medical Research.
Wiadome jest, iż wiele transkryptów RNA jest związanych z chorobami i warunkami rozwojowymi. Ulegają one różnej ekspresji w odmiennych komórkach. Toteż strukturalne prognozy mogą służyć jako narzędzie opisowe pomocne badaczom w zrozumieniu funkcji konkretnych transkryptów RNA. Następnym krokiem w realizacji założeń prac Dr Martin Smith i profesor John Mattick będzie stworzenie możliwości opisania struktur RNA w większych szczegółach, tym samym wykreowanie narzędzia dającego sposobność do określenia funkcji konkretnych RNA w komórkach. Konsekwencją takich działań ma być pełna wiedza o tym jak RNA wiążą się z naszym normalnym rozwojem, jak również występowaniem chorób.
KOMENTARZE