Małe RNA pokazuje swą moc

Do niedawna genetyczna kontrola struktury i fizjologii komórki była postrzegana jako proces tworzenia RNA z DNA, a następnie białek z RNA. Świat małych RNA obalił ten pogląd. Rola miRNA polega na zmniejszaniu ekspresji genów poprzez wiązanie matrycowego RNA (mRNA) i zapobieganie jego translacji do białek.

Jest to jednak również uproszczony opis kontroli genetycznej, tak więc badacze z projektu "Argonaute-associated factors required for translational repression in plant RNA silencing" (ASTRIR) przebadali różne mechanizmy kontroli transkrypcji genetycznej u rzodkiewnika pospolitego (Arabidopsis thaliana). Nacisk położono na ARGONAUTE 1 (AGO1), część indukowanego przez RNA kompleksu wyciszającego (RISC).

AGO1 zawiera w sobie enzym tnący docelowe mRNA, jednak ta aktywność jest blokowana w przypadku niedopasowania. Niedopasowanie promuje z kolei inne mechanizmy kontroli, włączając w to rozkład mRNA. W odróżnieniu do innych projektów badawczych w ramach ASTRIR badano, w jaki sposób A. thaliana może jednocześnie unikać cięcia podczas inhibicji transkrypcji.

Jedną z możliwości jest działanie innych białek, które mogą łączyć się z AGO1. Przykładem może tu być czynnik eIF4a1, który zmienia tryb działania AGO1 i wydaje się programować RISC w taki sposób, że ten przechodzi w tryb nietnący represji translacji. Co interesujące, pewien mutant eIF4a1 ma zwiększoną odporność na zakażenia jednym z poważniejszych patogenów, wirusem mozaiki tytoniu.

Dalsze badanie molekularne polegało na wyizolowaniu całej maszynerii translacyjnej. Zidentyfikowano cztery różne czynniki wyciszające z rodziny AGO, które wiążą się z grupami rybosomów (polisomami). Co ciekawe, okazało się, że tylko część puli miRNA można wyizolować wraz z maszynerią molekularną, co sugeruje, że tylko niektóre z nich są zaangażowane w represję translacji.

Dogłębna analiza wyciszania umożliwiła odkrycie dużej ilości małych interferujących RNA powiązanych z polisomami, aczkolwiek ich rola pozostaje niejasna. Badacze spekulują, że przyszłe badania nad tymi molekułami, jako efektorami represji translacji, mogą przynieść wartościowe wyniki.

Uzyskane przy użyciu nowatorskiego podejścia wyniki projektu ASTRIR rzuciły światło na mechanizmy regulacji genetycznej przy udziale małych RNA u różnych organizmów: od bakterii do organizmów wyższych. W szczególności, poznanie roli tych małych, ale znaczących w obronie przeciwwirusowej molekuł może stanowić podstawę dla nowych narzędzi i rozwiązań terapeutycznych.