Baltymai, skaitantys DNR iš kito galo  (0)

Per pastarąjį dešimtmetį biologai išmoko gerbti RNR (ribonukleino rūgštį) labiau nei bet kada anksčiau. Anksčiau manyta, kad RNR yra tiesiog tarpininkas tarp DNR ir baltymo, tačiau gausybė RNR keistenybių, kurios gali išjungti ar įjungti genus, privertė pakeisti šį požiūrį.

Praėjusią savaitę žurnale „Science“ išspausdinta keletas mokslinių darbų, kuriuose nurodomas dar sudėtingesnis RNR vaidmuo – atrasta keletas keistų RNR molekulių klasių, kurių daugelis susidaro tuomet, kai DNR grandinė nuskaitoma atvirkščiai.

DNR transkribuojama į RNR padedant baltymams, vadinamiems polimerazėmis. Kai kurios iš šių RNR molekulių vėliau naudojamos kaip šablonas baltymams gaminti, kai kurios tiesiogiai veikia ląstelėje esančius procesus. RNR polimerazės kartais prisijungia prie DNR fragmento, vadinamo promotoriumi, kuris paprastai yra geno pradžioje ir kuriame yra svarbi genetinė informacija, nuo kurios gali priklausyti kada ir kur genas turi būti ekspresuojamas. Tuomet polimerazė keliauja DNR grandine ir transkribuoja DNR koduotą informaciją į RNR.

Tačiau būna ir taip, kad polimerazė juda priešinga kryptimi nei įprastai – taip sukuriama vadinamoji „antiprasminė“ (antisense) RNR molekulė. Kai kurios tokios „antiprasminės“ RNR molekulės gali trukdyti normalia kryptimi transkribuotos „sense“ RNR molekulės veiklą – o tai jau būtų naujas būdas reguliuoti genų ekspresiją.

Neseniai mokslininkai nustatė, kad kai kurios trumpos RNR molekulės, kurios nekoduoja jokių baltymų, yra sintetinamos netoli DNR promotoriaus srities. Praėjusiais metais dabar Cold Spring Harbor laboratorijoje (JAV) dirbantis mokslininkas Thomas Gingeras su kolegomis atliko kultūroje auginamų žmogaus ląstelių RNR populiacijos tyrimą ir atrado keletą trumų RNR grandinių, esančių netoli DNR promotoriaus srities, o dalis šių molekulių buvo „antiprasminės“ tipo.

O praėjusią savaitę žurnale „Science“ publikavo rezultatus tyrimų, kurias buvo gilinamasi į T.Gingeras atradimus. Cornell universiteto (JAV) mokslininkas Johnas Lisas su kolegomis pasinaudojo metodu, kuris suteikė jiems galimybę sukurti kiekybinį viso genomo aktyvių polimerazių žemėlapį. Tuomet mokslininkai analizavo šių polimerazių sukurtas RNR molekules. Tuo tarpu Masačūsetso technologijų instituto (JAV) mokslininkas Phillipas Sharpas su kolegomis dėmesį sutelkė į RNR molekules, sukurtas ties baltymus koduojančių genų pradžiomis.

Abi mokslininkų grupės aptiko stebinančią tendenciją. RNR polimerazės iš tikrųjų jungėsi prie promotoriaus srities ir tuomet skaitydavo DNR grandinės informaciją nuo geno pradžios iki jo galo. Bet neretai buvo aptinkama ir kita polimerazė, prie DNR besijungianti prieš pat promotoriaus sritį ir judanti priešinga kryptimi, t.y., skaitanti DNR iš kito galo.

Kito praėjusią savaitę publikuoto tyrimo autoriai - Torbenas Jensenas iš jo kolegos iš Danijos universiteto – aptiko panašią RNR molekulių klasę, kuri formuojasi toliau nuo promotoriaus srities. Šios RNR molekulės buvo nuskaitytos arba įprastine kryptimi, arba atvirkštine, bet tikimybė, kad tokias RNR grandines suskaidys RNR skaidantys ląstelės baltymai, buvo didesnė, nei nustatyta kitų dviejų mokslininkų grupių.

Esant žinių apie visų šių RNR molekulių klasių egzistavimą, kyla svarbus klausimas. „O ką jos visos daro? Kodėl promotoriai sudaro įvairių krypčių transkriptus?“, - klausia T.Gingeras.

Kol kas atsakymas yra nežinomas. Pasak T.Janseno, „nuobodžiausia“ hipotezė – kad šios RNR molekulės yra tiesiog ląstelės klaida. DNR ties promotoriaus sritimi yra atviresnės erdvinės struktūros, taip suteikiant galimybę RNR polimerazei prisijungti prie DNR grandinių. Gali būti, kad neįprastos RNR molekulės ties promotoriaus sritimi susidaro vien dėl to, kad polimerazės gali tose vietose prisijungti ir pradėti veikti.

Bet net jei šis procesas prasidėjo kaip atsitiktinis šalutinis produktas, „evoliucija galėjo tuo pasinaudoti“, - mano T.Jensenas. Viena populiari hipotezė byloja, kad prie promotoriaus srities prisijungusių polimerazių buvimas padeda palaikyti tinkamą, atviresnę DNR struktūrą ties promotoriaus sritimi. Kita T.Jenseno siūloma hipotezė – kad daug polimerazių molekulių ties promotoriaus sritimi jungiasi tam, jog prireikus jos būtų netoli savo veikimo vietos, kitaip tariant, jos veikia lyg vietinis rezervas.

RIKEN Yokohama instituto (Japonija) atstovas Piero Carninci sako, kad aiškus yra vienas dalykas: mokslininkai tikriausiai dar nenustatė visų skirtingų RNR tipų, kurie yra gaminami ląstelėje. „Skirtumai tarp šių tyrimų taip pat verčia manyti, kad mūsų naudojami metodai dar nėra pakankami identifikuoti visiems susidarančių RNR molekulių tipams. Vis dar išlieka pilno visų RNR aprašymo poreikis“.

Aut. teisės: delfi.lt

(2)
(0)
(2)

Komentarai (0)