16:23 2022-01-19
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii urmăresc durata de viață și nenumăratele funcții ale ARNm
_ Cercetătorii urmăresc durata de viață și nenumăratele funcții ale ARNm< /h3>
A fost nevoie de o pandemie globală, dar rolul critic al ARN-ului mesager în toate funcțiile vieții a ocupat centrul atenției în ultimul an, odată cu lansarea cu succes a vaccinurilor ARNm pentru combaterea virusului SARS-Cov-2.< /p>
În două lucrări noi publicate în săptămâna din 17 ianuarie, laboratorul lui Wendy Gilbert din Yale aruncă lumină asupra modului în care se nasc ARNm și asupra modului în care reglează producția de proteine în interiorul celulelor noastre odată ce ajung la maturitate. Descoperirile au implicații nu numai pentru obținerea de doze eficiente pentru noile vaccinuri, ci și pentru a ajuta la determinarea rădăcinilor biologice ale multor tipuri de cancer și boli.
„A fost interesant să putem studia începutul și sfârșitul acestui proces. ”, a spus Gilbert, profesor asociat de biofizică moleculară și biochimie.
În biologia clasică a manualelor, celulele copiază sau transcriu exact genele codificate în ADN în ARNm, care apoi transportă acele instrucțiuni către ribozom, mașina din interiorul celulă care produce proteinele care îndeplinesc aproape toate funcțiile vieții. Acest rol cheie jucat de ARNm a făcut din moleculă o țintă majoră de cercetare timp de decenii, inclusiv cercetări care au condus la dezvoltarea rapidă a vaccinurilor ARNm în lupta împotriva COVID-19. Vaccinurile dezvoltate de Pfizer și Moderna conțin instrucțiuni bazate pe ARNm pentru ca celulele să producă proteine care recunosc proteinele cu vârf de pe suprafața virusului SARS-Cov-2, făcându-le ținte pentru distrugerea de către sistemul imunitar.
În timp ce ARN-ul este format din doar patru baze sau nucleotide, structura și funcția sa pot fi modificate prin interacțiuni biochimice complexe cu alți compuși. Un astfel de compus care modifică ARNm este pseudouridina, un izomer a cărui prezență este o cheie pentru eficacitatea vaccinurilor ARNm. Chiar înainte de pandemie, laboratorul lui Gilbert a descoperit prezența pseudouridinei în ARNm celular normal. La acea vreme, ea a devenit curioasă despre cum sunt create exact aceste modificări ARNm și cum afectează ele funcția ARNm.
Într-unul dintre noile studii, o echipă condusă de Nicole Martinez, un post-doctorat în laboratorul lui Gilbert. , a descoperit că pseudouridina joacă un rol cheie în geneza ARNm. Echipa a descoperit pseudouridina prezentă în primele etape ale formării ARNm. Iar cercetătorii au descoperit dovezi că ghidează îmbinarea materialului genetic care creează ARNm, care, la rândul lor, reglează activitatea genelor, raportează ei pe 19 ianuarie în revista Molecular Cell.
Aceste descoperiri aruncă o lumină nouă asupra originilor boli legate de variantele pseudouridinei, cum ar fi miopatia mitocondrială, tulburări digestive, dizabilitate intelectuală și rezistență la infecții virale. De exemplu, mai multe tipuri de cancer au fost legate de niveluri crescute de pseudouridină, sugerând că splicing-ul defectuos al ARNm poate declanșa formarea tumorii și metastazarea cancerului.
Într-o a doua lucrare, publicată pe 17 ianuarie în revista Cell Systems, Cercetătorii de la Yale au investigat cum se face ca ribozomii știu câte proteine să producă din instrucțiunile genetice pe care le primesc de la ARNm. Pentru studiu, o echipă condusă de Rachel Niederer, un cercetător asociat în laboratorul lui Gilbert, a dezvoltat o nouă tehnologie numită analiza directă a direcționării ribozomilor (DART) pentru a găsi elemente de reglementare care pot stimula și reduce la tăcere producția de proteine de către ribozomi. Manipularea unor astfel de elemente în ARNm - în acest caz, în drojdie - a permis oamenilor de știință să modifice producția de proteine de o mie de ori, raportează ei.
Abilitatea de a manipula cu precizie producția de proteine are aplicații imediate în ajustarea dozelor în Vaccinurile ARNm, cum ar fi cele folosite pentru combaterea COVID, spun cercetatorii. Munca lor a dus la un grant de 1,7 milioane de dolari de la Pfizer pentru laboratorul Gilbert și cel al lui Carson Thoreen, profesor asociat de fiziologie celulară și moleculară la Yale.
Gilbert a subliniat, totuși, că tehnologia ar putea fi aplicată și pentru dezvoltarea oricăror terapii pe bază de proteine pentru o multitudine de boli.
Comentarii:
Adauga Comentariu