2023 Autor: Bailey Leapman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-05-20 22:44
1977. aastal tehtud avastus, et geeni kodeerivad piirkonnad võivad esineda DNA-s eraldi segmentidena, võitis 1993. aasta Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhinna Richard J. Robertsile ja Phillip A. Sharpile. Geeni aktiivseid segmente nimetati eksoniteks, mis eraldati geenis üksteisest mitteaktiivsete intronitega.
Uuringud viitasid mitmete bioloogiliste protsesside ja aktiivsete üksuste olemasolule, millest paljud on hiljem teiste teadlaste poolt jälile saanud. Mõned on aga intensiivsele uurimisele vastu seisnud. Nüüd on Wistari instituudi teadlased ja kolleegid lahendanud ühe olulise bioloogilise küsimuse, millele see varasem uurimus osutas. Aruanne nende leidude kohta ilmub Celli 21. oktoobri numbris.
Robertsi ja Sharpi järginud uurijad avastasid molekulaarmasina, mida nimetatakse splaissosoomiks ja mis vastutab RNA ehk mRNA töötlemise eest, geenitranskripti, millest toodetakse valke. Splaissosoom teeb seda, eemaldades mRNA-st intronid ja seejärel õmbledes eksonid valmis mRNA-ks. Tegevus toimub raku tuumas.
Spliceosoom ise koosneb valkudest ja niinimetatud väikestest tuuma RNA-dest ehk snRNA-dest. Need snRNA-d, nagu ka teiste tuumas mittekodeeriva RNA vormide puhul, ei tooda kunagi valke, vaid mängivad olulist rolli geneetilise aktiivsuse hõlbustamisel ja reguleerimisel. Kuidas neid snRNA-sid töödeldi, jäi aga üle kahekümne aasta saladuseks. Ja kuna splaissosoom on kehas iga üksiku geeni eduka transkriptsiooni aluseks, on sellele küsimusele vastamiseks olnud oluline vastata.
Uues uuringus tuvastab Wistari juhitud uurimisrühm täiesti uudse mitmest valgust koosneva kompleksi nimega integraator, mis mängib snRNA-de töötlemisel keskset rolli. Integraator näib täitvat korraga kahte olulist ülesannet. See seob molekuli nimega CTD, mis on polümeraasi ensüümi komponent, mis transkribeerib snRNA geene, ning samuti seondub see spetsiifiliste geenidega, mis kodeerivad snRNA-sid. CTD kui platvormiga moodustab integraator silla geenide ja neid transkribeerivate polümeraasi komponentide vahel. Seejärel, kui polümeraas transkribeerib geenid RNA-ks, töötleb integraator RNA valmis snRNA-deks, mis on valmis transportimiseks tsütoplasmasse ja inkorporeerimiseks splaissosoomi.
Huvitaval kombel sisaldab integraator vähem alt 12 allüksust, mis kõik olid teadlastele varem tundmatud. Integraator näib olevat ka evolutsiooniliselt konserveerunud kompleks, mis esineb nii erinevatel loomadel nagu inimesed, ussid ja kärbsed.
"Integraatori kompleks näib olevat täiesti uus, varem mingil moel määratlemata, mis on inimgenoomiprojekti praegusel ajastul üllatav," ütleb Wistari professor ja vanemautor Ramin Shiekhattar, Ph. D. rakuuuringu kohta. "Inimesed olid oletanud, et selline kompleks peab eksisteerima, ja otsinud seda palju aastaid, kuid siiani oli see neile kõrvale hiilinud."
Celli uuringu juhtiv autor on David Baillat, Ph. D. Mohamed-Ali Hakimi, Anders M. Naar, Ali Shilatifard ja Neil Cooch on kaasautorid. Baillat ja Cooch on mõlemad Wistari Shiekhattari labori liikmed. Hakimi töötab Prantsusmaal CNRS-is, Naar on seotud Harvardi meditsiinikooli ja Massachusettsi üldhaigla vähikeskusega ning Shilatifard on St. Louisi ülikooli terviseteaduste keskuses. Vanemautor Shiekhattar on Wistari kahe programmi, geeniekspressiooni ja regulatsiooni programmi ning molekulaarse ja raku onkogeneesi programmi professor. Uuringut toetasid riiklikud tervishoiuinstituudid.
Wistari Instituut on sõltumatu mittetulunduslik biomeditsiiniline uurimisasutus, mis on pühendunud peamiste haiguste, sealhulgas vähi, südame-veresoonkonna haiguste, autoimmuunhaiguste ja nakkushaiguste põhjuste ja ravide avastamisele. Wistari Instituut, mis asutati 1892. aastal esimese omataolise asutusena riigis, on täna riikliku vähiinstituudi määratud vähikeskus, mis keskendub alus- ja translatiivsetele uuringutele. Wistari avastused on viinud selliste haiguste nagu marutaudi ja punetiste vaktsiinide väljatöötamiseni, rinna-, kopsu- ja eesnäärmevähiga seotud geenide tuvastamiseni ning monoklonaalsete antikehade ja muude oluliste uurimistehnoloogiate ja -vahendite väljatöötamiseni. Wistari Instituudi uudisteväljaanded on nõudmisel ajakirjanikele saadaval e-posti teel.
