211service.com
Ar RNR gali įjungti genus?
Šią savaitę daugiau nei 700 mokslininkų penkioms dienoms suplūdo į Keystone slidinėjimo kurortą Kolorado valstijoje. Tačiau ne sniegas juos suvedė. Atvirkščiai, tai yra kažkas, kas jiems atrodo daug įdomiau: RNR – mažytė DNR giminaitė, kuri gali būti raktas į daugelio ligų, įskaitant vėžį, neurologines ir kvėpavimo takų ligas bei ŽIV, genetinę terapiją.
Farmakologijos profesorius David Corey, magistrantė Rosalyn Ram ir farmakologijos docentė Bethany Janowski suaktyvino tam tikrus genus kultivuojamose ląstelėse, naudodamos RNR grandines. RNR trikdo baltymų, supančių chromosomų DNR, mišinį – baltymus, kurie kontroliuoja, ar genai yra įjungti ar išjungti. Naujasis metodas galėtų padėti gydyti tokias sąlygas, kai pabudus genui būtų lengviau palengvinti ligą.
Beveik prieš aštuonerius metus mokslininkai Craigas Mello iš Masačusetso universiteto medicinos mokyklos ir Andrew Fire iš Stanfordo universiteto medicinos mokyklos atrado, kad RNR vaidina lemiamą vaidmenį reguliuojant genų ekspresiją: gebėjimą išjungti genus. Jie laimėjo Nobelio premiją už savo darbą 2006 m., nustatydami proceso, vadinamo RNR trukdžiais, arba RNRi, mechanizmą. Jie nustatė, kad RNR blokuoja geną nuo pranešimo perdavimo baltymams ir iš esmės išjungia tą geną. Nuo to laiko mokslininkai visame pasaulyje įgyvendino šią idėją, ieškodami būdų, kaip RNRi išjungti įvairius genus, ypač tuos, kurie sukelia ligas. Šios savaitės konferencijos, pavadintos RNAi tiksliniam patvirtinimui ir kaip terapinis preparatas, diskusijose dominuoja RNR vaidmuo išjungiant genus.
Tačiau mažai žinoma apie RNR vaidmenį, jei toks yra, keičiant genus įjungta . Tai reiškinys, kurį tyrinėja Bethany Janowski ir Davidas Corey užkliuvo prieš porą metų, beveik atsitiktinai. Jų tyrimas, paskelbtas m Gamta Cheminė biologija , pateikia įrodymų apie RNR genetinį įjungimą, ir jie pristatė savo išvadas šios savaitės konferencijoje.
2005 m. Janowski ir Corey, abu Teksaso universiteto Pietvakarių medicinos centre, tyrė RNR poveikį išjungiant tam tikrus su krūties vėžiu susijusius genus. Konkrečiai, jie nustatė, kad RNR sruogų suleidimas į žmogaus krūties vėžio ląstelių kultūras, turinčias aukštą progesterono receptorių kiekį, slopina tą receptorių kontroliuojantį geną. (Nustatyta, kad įvairus hormono progesterono lygis turi įtakos vėžio ląstelių augimui.) Dėl to komanda pastebėjo sumažėjusį progesterono gamybos lygį.
Atidžiau pažvelgę, Janowskis ir Corey taip pat nustatė, kad nedidelis RNR grandinių skaičius turėjo priešingą poveikį, todėl šiek tiek padidėjo genų aktyvacija - poveikis, kurio jie nesitikėjo. Tirdami toliau, jie išskyrė aktyvuojančias RNR grandines, tada suleido jas į vėžinių ląstelių kultūrą, turinčią mažą progesterono receptorių kiekį. Rezultatas: RNR iš tikrųjų padidino šių receptorių genų ekspresiją, skatindama geną gaminti daugiau progesterono.
Tai tikrai prieštarauja dogmai, sako Janowski, farmakologijos docentas ir pagrindinis tyrimo autorius. Žmonės turi priprasti prie idėjos, kad RNR gali būti pagrindinis reguliatorius. Tačiau biologiniu lygmeniu tai visiškai logiška. Jei RNR gali nutildyti, ji turėtų galėti įsijungti.
Gebėjimas įjungti ir išjungti genus gali turėti didelės įtakos ligų gydymui. Pavyzdžiui, vėžio vystymąsi iš dalies gali nulemti genų, kontroliuojančių ląstelių augimą, mutacijos. Kūne yra genų, kurie yra natūralūs naviko slopintuvai. Mutacijos, kurios nutildo šiuos genus, gali sukelti nekontroliuojamą vėžio augimą. Janowskis ir Corey mano, kad radus būdą, kaip vėl įjungti šiuos genus, gali sulėtėti naviko ląstelių augimas.
Tačiau jie sako, kad nėra aišku, kaip tiksliai veikia RNR genetinis jungiklis. Savo eksperimentuose mokslininkai suleido RNR tiesiai į vėžio ląsteles, kur ji sąveikavo su specifiniais genais, kad juos įjungtų. Janowski sako, kad tai gali būti tiesioginis metodas, palyginti su įprastiniais RNRi metodais, kai mokslininkai įveda RNR grandines už ląstelės ribų, kad blokuotų pasiuntinio RNR – tarpinę molekulę, kuri perduoda genetinę informaciją iš ląstelės į aplinkinius baltymus, kurie vykdo geno nurodymus.
Janowski sako, kad lengviau ką nors išjungti veikiant kaip kliūtį, kad transkripcijos mechanizmai jo neaplenktų. Tačiau suaktyvinti tai sunkiau.
Gordonas Karmichaelis Konektikuto universiteto sveikatos centro genetikos ir vystymosi biologijos profesorius tiria RNR vaidmenį reguliuojant ligas. Nors Carmichaelis konferencijoje nedalyvavo, jis yra susipažinęs su komandos darbu ir sako, kad tyrimas yra įdomus, nors ir gluminantis. Kyla klausimas, ar pastebėtas poveikis yra bendras ir, jei taip, kiek bendro pobūdžio? jis sako. Atrodo, kad yra nedaug genų, kuriuos galima reguliuoti tokiu būdu.
Būsimuose tyrimuose Janowski ir Corey planuoja ištirti tikslų RNR genetinio aktyvavimo potencialo mechanizmą. Jie taip pat ištirs RNR poveikį įjungiant įvairius genus, įskaitant naviko slopinimo genus, ir tikisi, kad galiausiai eksperimentuos su gyvūnų modeliais. Tačiau Janovskis pripažįsta, kad komandos darbas ir jo išvados yra preliminarios.
Phillipas Sharpas MIT profesorius ir Nobelio premijos laureatas vėžio tyrinėtojas pataria laukti ir pamatyti. Kalbėdamas iš RNAi konferencija Kolorado valstijoje Sharpas teigia, kad gali praeiti šiek tiek laiko, kol RNR genetinis įjungimo jungiklis bus taip pat moksliškai patvirtintas, kaip ir išjungimo jungiklis. Jis sako, kad norint įvertinti šios išvados svarbą, reikės atlikti daug papildomo darbo.
Tuo tarpu Teksaso universiteto komanda nusiteikusi optimistiškai. Viskas, kas nauja, bus laiko išbandymas, sako Janowski. Žmonės yra gana atviri naujoms idėjoms, bet kadangi tai buvo taip įsišaknijusi, žmonėms prireiks šiek tiek laiko, kol tai supras.