tiistai 30. huhtikuuta 2013

Tutkijat tunnistivat geenin vaimentamiseen liittyvän tärkeän soluelimen


Californian yliopiston (Riverside, UCR) geneetikkojen johtama tutkimusryhmä on havainnut, että mikroRNA:n (miRNA) ohjaama geenin vaimentaminen tapahtuu endoplasmakalvostossa (endoplasmic reticulum). Arabidopsis-kasvilla tehty tutkimus on julkaistu Cell-tiedelehdessä.

Kuvan keskellä on normaali Arabidopsis-kasvi ja sen ympärillä on mutantteja, joissa  mikroRNA:n ohjaama geenin säätely on  ollut vajavaista. Kehityshäiriöt havainnollistavat mikroRNA:n ohjaaman geenisäätelyn tärkeyttä. Kuvan taustalla näkyy digitaalinen versio kasvin endoplasmakalvostosta. (Kuva: Chen Lab, UCR)

RNA-molekyylit tunnetaan parhaiten translaatiotuotteina, jotka siirtävät proteiinien valmistusohjeen ribosomeille. MikroRNA:t ovat lyhyitä RNA-sekvenssejä, joita on lähes kaikissa kasvi- ja eläinsoluissa. Ne toimivat geenien säätelijöinä vaikuttaen laaja-alaisesti solun toimintoihin, kehityksestä fysiologiaan ja stressireaktioihin.

"Tutkimuksemme osoitti ensimmäisen kerran, että mikroRNA:n ohjaama geenin vaimennus tapahtuu endoplasmakalvostossa," kertoo professori ja päätutkija Xuemei Chen. "Ymmärtääksemme kuinka miRNA:t vaimentavat geenejä, meidän on tiedettävä missä solun osassa ne toimivat. Tähän asti kukaan ei tiennyt, että nämä kalvostot ovat tärkeitä miRNA:n toiminnalle. Meidän työmme osoittaa, että vaimennuksen toiminta vaatii AMP1-kalvoproteiinin läsnäolon. Koska AMP1:llä on vastinproteiini eläinsoluissa, niin havainnollamme saattaa olla laajempaakin merkitystä."

MikroRNA:n tiedetään vaimentavan geenejä kahdella eri tavalla: ne tekevät RNA:sta epävakaan (destabilize) mikä johtaa RNA:n hajoamiseen tai sitten ne yksinkertaisesti estävät RNA:n translaation proteiiniksi. Jälkimmäistä tapaa kutsutaan translaation estämiseksi (translation inhibition). Tarkalleen ei tiedetä sitä, kuinka mikroRNA saa aikaan geenien vaimentamisen.

"Olimme yllättyneitä siitä, että mikroRNA tarvitsee endoplasmakalvostoa geenien vaimentamiseen," Chen sanoo. "Nyt tiedämme mihin meidän pitää kohdistaa tutkimuksemme [geenien vaimentamisesta]."

Seuraavaksi Chenin laboratorio aikoo selvittää mikroRNA:n aikaansaaman geenisäätelyn toimintamekanismin.

MikroRNA on ollut huomion kohteena myös Wienin eläinlääketieteen yliopistossa suoritetussa tutkimuksessa. Tässä tutkimuksessa mikroRNA:n havaittiin säätelevän banaanikärpäsen jalkojen karvojen kasvua. Hämmästyttävää tässä tapauksessa on se, että tutkijat onnistuivat yhdistämään mikroRNA:n evoluutioon. Tutkijat kertovat löytäneensä kokonaan "uuden mekanismin, jolla evoluutio voi muuttaa eliön ulkonäköä (karvoitusta)." Heidän mukaansa mikroRNA hienosäätää geenien ilmentymistä, joten "evolutiiviset muutokset mikroRNA:n tuotannossa olisivat hienostunut tapa vaikuttaa eliön morfologiaan."

Kalifornian yliopiston johtaman tutkimuksen mukaan mikroRNA toimii geenien vaimentajana. Ja vaikka se lisäisi  geenin ilmentymistä, niin silti meidän olisi kyettävä vastaamaan kysymykseen: Miten geenisäätely liittyy evoluutioon? MikroRNA ei tuota uutta geneettistä informaatiota, uusia metabolia reittejä tai uusia biologisia rakenteita. Mikäli se tuottaisi jotain näistä, niin siinä tapauksessa me kenties voisimme yhdistää mikroRNA:n evoluutioon.

Uudet mikroRNA:sta tehdyt havainnot osoittavat taas kerran, että "roska-DNA":lla on tärkeä säätelytehtävä solussa. Olemassa olevien geenien hienosäätö ei kuitenkaan selitä darwinistista evoluutiota. Mutta hienosäätö voidaan selittää älykkäällä suunnittelulla.


Lähteet:

http://ucrtoday.ucr.edu/14112

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti