Öld meg a hírvivőt! - orvosi Nobel-díj 2006
Nádori Gergely
2006/10/03 15:06
924 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.
2006-ban az orvosi Nobel-díjat Andrew Fire és Craig C. Mello amerikai kutatók kapták az RNS interferencia jelenségének felfedezéséért. Ez az izgalmas mechanizmus képes egyes gének kikapcsolására és várhatóan a gyógyításban is nagy szerepet kaphat a közeljövőben. Cikkünkben megismerkedhetsz a mechanizmus részleteivel.

A 2006-ban díjazott felfedezés szokatlanul friss, elsőként 1998-ban írták le, azóta azonban egyre nagyobb jelentőségre tett szert. Mint oly sok más esetben, itt is egy nem várt eredmény keltette fel a kutatók figyelmét. Azt tapasztalták, hogy bizonyos növényekben a gének megduplázása nem növeli azok hatását, hanem kikapcsolja azokat. Hamarosan kiderült, hogy valamiképpen a termelődő DNS a felelős a jelenségért. A két díjazott kutató a C. elegans fonalférgen végezte el a vizsgálatokat. Egy, az izomműködésben fontos fehérje termeléséért felelős gén mRNS másolatát adták be az állatoknak, de nem tapasztaltak semmi változást, akkor sem történt semmi, mikor az mRNS kiegészítő szálát adták be (olyan RNS-t, amin az eredeti mRNS bázisok párjai, G helyett C, A helyett U stb. szerepeltek). Ha azonban a két szálat egyszerre adták be, a férgek úgy vislekedtek mint azok, melyekből hiányzott az adott gén. Az mRNS és a kiegészítő szála természetesen hidrogénkötésekkel kapcsolódott egymáshoz és ez a kétszálú RNS képes volt a gén kikapcsolására, elhallgattatására.A jelenség azért kapott különleges figyelmet, mert a gének ki- és bekapcsolásáról, a génexpresszióról viszonylag keveset tudunk. Hiába ismerjük egyre több élőlény teljes genetikai állományát (genomját), ha nem tudjuk, hogy mi dönti el, melyik gén aktív, melyik csendes. Egyszerű hasonlattal élve ahhoz, hogy el tudjuk dönteni merre megy egy vonat egy bonyolult vasúti hálózaton nem elég a sínek elhelyezkedését ismerni, azt is tudnunk kell, hogyan állnak a váltók.
Hamarosan kiderült, hogy a jelenség, melyet RNS interferenciának neveztek el minden eukarióta élőlényben megtalálható. hamarosan sikerült a mechanizmus főbb lépéseit is azonosítani. Ezt mutatja be az alábbi animáció:


Az RNS interferencia tehát egy úgy nevezett poszt transzkripciós szabályozás, vagyis a gén RNS-re történő átírása (transzkripciója) után akadályozza meg a gén kifejeződését. A hírvivő RNS-t bontja le, így nem jöhet létre a fehérjeszintézis, a transzláció.
Jelen pillanatban úgy vélik a mechanizmus alapvetően két célt is szolgálhat, egyfelől véd kétszálú RNS-t tartalmazó vírusoktól. Ha egy ilyen vírus bekerül a sejtbe, még ha be is épül a DNS-be, nem képes a fehérjéit termelni, mert a RISC komplex lebontja az mRNS-eket.
Szerepe lehet az RNS interferenciának az ugráló elemek kontrolálásában is. Ezek olyan DNS szakaszok, melyek képesek magukat lemásolni és a genom több pontjára elhelyezni. Afféle génparazitákról van szó. Nem kevés található belőlük, az emberi DNS állomány akár 17%-át is ilyen ugráló elemek alkothatják. Miközben magukat másolják, egy ponton azonban kétszálú RNS-t képeznek, ha ezt elkapja a Dicer fehérje, megakadályozhatja az ugráló gén továbbterjedését.
Hamarosan kiderült, hogy egy további szerepe is lehet az RNS interferenciának, mégpedig a gének ki- és bekapcsolásában működhet közre. Kiderült, hogy a sejtmagban képződnek rövid, 50-60 bázis hosszúságú RNS darapok, melyeket mikro-RNS-nek (miRNS) neveztek el. Az miRNS sajátossága, hogy képes önmagával párba állni, úgy nevezett hajtűket képezni, miként az ábrán is látható. Ezt a hajtűt a sejt kétszálú RNS-ként értelmezi, amit a Dicer fehérje feldarabol és a RISC komplexumhoz továbbít. Ezek után az miRNS-hez hasonló mRNS-ek lebomlanak, kikapcsolva az érintett géneket.Az RNS interferencia nagyszerű eszközt adott a kutatók kezébe az egyes gének vizsgálatára. Könnyedén megállapíthatják, mi egy-egy gén feladata, mivel egyszerűen kiiktatható a hatása. Ennél is fontosabb lehet a szerepe a gyógyításban. Elég egy vírus fehérjéjének megfelelő kétszálú RNS-t bejuttatni a sejtbe és máris megakadályoztuk a vírus szaporodását. Előrehaladott kísérletek folynak a gyógyászati alkalmazásról, egerekben már sikerült így blokkolni a hepatitis és az AIDS vírusát. A hagyományos génterápiával szemben az az előnye is megvan az RNS interferencia alkalmazásának, hogy érintetlenül hagyja a DNS-t, így kisebb az esélye a genetikai károsodásnak.

Csatlakozz hozzánk!

Ajánljuk

European Schoolnet Academy Ingyenes online tanfolyamok tanároknak
School Education Gateway Ingyenes tanfolyamok és sok más tanárok számára
ENABLE pilot Program iskoláknak a bullying ellen
eBiztonság Minősítés Minősítési rendszer oktatási intézményeknek