Αξιοσημείωτοι ρόλοι του RNA – Blog Biomedical Beat – Εθνικό Ινστιτούτο Γενικών Ιατρικών Επιστημών

RNAαν και λιγότερο γνωστό από τον ξάδερφό του DNA, είναι εξίσου αναπόσπαστο με το σώμα μας. RNA μόρια είναι μακριές, συνήθως μονόκλωνες αλυσίδες του νουκλεοτίδια. (Τα μόρια DNA αποτελούνται επίσης από νουκλεοτίδια, αλλά είναι συνήθως δίκλωνα.) Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι RNA, οι οποίοι εμπλέκονται όλοι σε πρωτεϊνική σύνθεση:

• Αγγελιοφόρος RNA (mRNA) είναι συμπληρωματικό σε έναν από τους κλώνους DNA του α γονίδιο και φέρει γενετικές πληροφορίες για πρωτεΐνη σύνθεση στο ριβόσωμα— το μοριακό σύμπλεγμα στο οποίο παράγονται οι πρωτεΐνες.
• Μεταφορικό RNA (tRNA) λειτουργεί με το mRNA για να βεβαιωθεί ότι είναι σωστό αμινοξέα εισάγονται στην πρωτεΐνη σχηματισμού.
• Ριβοσωμικό RNA (rRNA)μαζί με τις πρωτεΐνες, συνθέτει ριβοσώματα και λειτουργεί για την αναγνώριση του mRNA και του tRNA που παρουσιάζονται στο ριβοσωμικό σύμπλεγμα.

Οι πρωτεΐνες είναι απαραίτητες για σχεδόν κάθε διαδικασία στο σώμα μας και χωρίς το RNA, δεν θα παρασκευάζονταν.

Εκτός από τα μόρια RNA που εμπλέκονται στη σύνθεση πρωτεϊνών, το δικό μας κύτταρα δημιουργούν άλλους τύπους RNA που παίζουν μια σειρά ρόλων. Για παράδειγμα, κάποιοι συμπεριφέρονται όπως ένζυμαεπιταχύνοντας τις χημικές αντιδράσεις, ενώ άλλες ρυθμίζουν γονιδιακή έκφραση.

Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει εργαλεία για την ανάγνωση των νουκλεοτιδικών αλληλουχιών των μορίων RNA. Καθορίζοντας ποια μόρια RNA δημιουργούν τα κύτταρα, οι επιστήμονες μπορούν να πουν ποια γονίδια εκφράζονται. Οι ερευνητές μπορούν να συγκρίνουν πληροφορίες γονιδιακής έκφρασης από άτομα με και χωρίς ασθένεια για να κατανοήσουν καλύτερα τις επιπτώσεις της νόσου σε κυτταρικό επίπεδο. Αυτή η κατανόηση μπορεί επίσης να υποστηρίξει την ανάπτυξη διαγνωστικών εργαλείων και θεραπευτικών θεραπειών.

Επιπλέον, το RNA μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει στην προστασία από ασθένειες, όπως αποδεικνύεται από τα εμβόλια mRNA του COVID-19. Αυτά τα εμβόλια περιέχουν mRNA που κωδικοποιεί μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη – που ονομάζεται πρωτεΐνη ακίδας – του ιός που προκαλεί COVID-19. Όπως ακριβώς κάνουν με το δικό μας mRNA, τα κύτταρά μας μεταφράζω αυτό το mRNA του εμβολίου για την παραγωγή της κωδικοποιημένης πρωτεΐνης, σε αυτή την περίπτωση πρωτεϊνών ακίδας. Οι πρωτεΐνες δεν μπορούν να προκαλέσουν τον COVID-19 από μόνες τους, αλλά το ανοσοποιητικό σύστημα τα αναγνωρίζει ως ξένα και δημιουργεί στοχευμένα αντισώματα να τους επιτεθούν. Ακόμη και μετά την καταστροφή των πρωτεϊνών, τα εξειδικευμένα κύτταρα του ανοσοποιητικού «θυμούνται» την πρωτεΐνη ακίδας. Εάν ο ιός που προκαλεί το COVID-19 εισέλθει στο σώμα ενός εμβολιασμένου ατόμου, το ανοσοποιητικό σύστημα αντιδρά με αντισώματα που αμύνονται έναντι της μόλυνσης πιο γρήγορα από ό,τι θα μπορούσε αν δεν είχε δει ποτέ την πρωτεΐνη ακίδας.

Έρευνα RNA που χρηματοδοτείται από το NIGMS

Πολλοί επιστήμονες που υποστηρίζονται από το NIGMS μελετούν το RNA. Μερικοί από αυτούς τους ερευνητές είναι:

• Διερεύνηση του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα ανιχνεύουν και αποικοδομούν το ελαττωματικό RNA για να διατηρήσουν την υγεία. Το ελαττωματικό RNA έχει συνδεθεί με καταστάσεις όπως μυοτονική δυστροφία, καρκίνος του προστάτη, Σύνδρομο εύθραυστου Χκαι αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση.
• Ανάπτυξη εργαλείων για την πρόβλεψη και ανάλυση των τρισδιάστατων σχημάτων των RNA. Τα σχήματα των μορίων είναι σημαντικά για τις λειτουργίες τους και η καλύτερη κατανόηση των σχημάτων τους θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη θεραπειών που χρησιμοποιούν ή στοχεύουν RNA.
• Μελετώντας πώς το RNA αποτρέπει την έκφραση γονιδίων, η οποία θα μπορούσε να βοηθήσει τις προσπάθειες αξιοποίησης αυτής της διαδικασίας για τη θεραπεία γενετικών ασθενειών.
• Προσδιορισμός εάν τα δεδομένα αλληλουχίας RNA μπορούν να υποστηρίξουν τη διάγνωση και τη θεραπεία του σήψη.

Μάθετε για άλλους επιστημονικούς όρους με το Γλωσσάρι NIGMS.