Tip:
Highlight text to annotate it
X
Μπορείτε να σκεφτείτε τα κύτταρά σας
ως την κουζίνα σε ένα πολυσύχναστο εστιατόριο.
Μερικές φορές το σώμα σας παραγγέλνει κοτόπουλο.
Άλλες φορές παραγγέλνει μπριζόλα.
Τα κύτταρά σας πρέπει να είναι σε θέση να βγάλουν
στις οποιεσδήποτε ανάγκες του σώματός σας
και γρήγορα.
Όταν φτάσει μία παραγγελία
η σεφ κοιτά στο βιβλίο μαγειρικής, το DNA σας,
για τη συνταγή.
Στη συνέχεια μεταγράφει αυτό το μήνυμα
σε ένα κομμάτι χαρτί που ονομάζεται RNA
και το φέρνει πίσω στον πάγκο της, το ριβόσωμα.
Εκεί, μπορεί να μεταφράσει τη συνταγή σε ένα γεύμα,
ή για τα κύτταρά σας, σε μία πρωτεΐνη
ακολουθώντας τις οδηγίες που έχει αντιγράψει.
Όμως το RNA κάνει περισσότερα για το κύτταρο
από το να δρα απλώς σαν ένας αγγελιοφόρος
ανάμεσα στη μαγείρισσα και στο βιβλίο μαγειρικής της.
Μπορεί να κινηθεί αντίστροφα και να δημιουργήσει DNA,
μπορεί να οδηγήσει τα αμινοξέα στους στόχους τους,
ή μπορεί να λάβει μέρος στην παρεμβολή RNA,
ή RNAi.
Περιμένετε όμως!
Γιατί να θέλει το RΝΑ να ανακατευτεί με τον εαυτό του;
Λοιπόν, μερικές φορές ένα κύτταρο δεν θέλει να μετατρέψει
όλα τα αγγελιοφόρα RNA που δημιουργεί σε πρωτεΐνες,
ή μπορεί να χρειαστεί να καταστρέψει το RNA που εκχέεται στο κύτταρο
από ένα επιτιθέμενο ιό.
Ας πούμε, για παράδειγμα, στην κυτταρική μας κουζίνα
ότι κάποιοι ήθελαν να ακυρώσουν την παραγγελία τους
ή αποφάσιζαν ότι ήθελαν πατατάκια αντί για πατάτες.
Αυτό είναι που κάνει το RNAi.
Ευτυχώς, τα κύτταρά σας έχουν τα τέλεια μαχαίρια
για ακριβώς αυτό το είδος εργασίας.
Όταν τα κύτταρα βρουν ή παράγουν
μακρυά δίκλωνα μόρια RNA,
κόβουν αυτά τα μόρια
με μία πρωτεΐνη που ονομάζεται στην πραγματικότητα, διασπαστής.
Τώρα αυτά τα μικρά τμήματα του RNA
περιφέρονται τριγύρω στο κύτταρο
και συλλέγονται από κάτι που ονομάζεται RISC,
το RNA σύμπλεγμα σίγησης γονιδίων.
Αποτελείται από μερικές διαφορετικές πρωτεΐνες,
η πιο σημαντική από αυτές είναι ο τεμαχιστής.
Αυτό είναι ένα άλλο εύστοχο όνομα πρωτεΐνης
και θα φτάσουμε σε αυτό σε μόλις ένα δευτερόλεπτο.
Το RISC αποδομεί αυτά τα μικρά κομμάτια
του δίκλωνου RNA στο μισό
χρησιμοποιώντας τη μονόκλωνη αλυσίδα για να εστιάσει στο αντίστοιχο mRNA,
κοιτάζοντας για κομμάτια τα οποία ταιριάζουν μεταξύ τους.
σαν τα δύο μισά ενός σάντουιτς.
Όταν βρει το αντίστοιχο κομμάτι του mRNA,
η πρωτεΐνη τεμαχιστής του RISC το τεμαχίζει.
Τότε το κύτταρο αντιλαμβάνεται
πως υπάρχουν αταίριαστα κομμάτια RNA με περίεργο μεγέθος
να γυρνάνε τριγύρω
και τα καταστρέφει,
εμποδίζοντας το mRNA από το να μετατραπεί σε πρωτεΐνη.
Έτσι, έχετε το δίκλωνο RNA,
το κόβετε σε κομμάτια,
στοχεύει το mRNA,
και μετά αυτό κομματιάζεται ακόμα περισσότερο.
Αυτό ήταν!
Έχετε εμποδίσει την έκφραση
και σώσατε τον εαυτό σας από δυσαρεστημένους γευσιγνώστες.
Λοιπόν, πώς ανακαλύφθηκε αυτό;
Λοιπόν, η διαδικασία ανακαλύφτηκε για πρώτη φορά στις πετούνιες
όταν οι βοτανολόγοι, προσπαθώντας να δημιουργήσουν βαθύ μοβ άνθη
εισήγαγαν ένα γονίδιο που παρήγαγε χρώμα μέσα στα λουλούδια.
Αλλά αντί για σκουρόχρωμα λουλούδια
βρήκαν λουλούδια με άσπρες κηλίδες
και καμία χρωστική ουσία.
Αντί να χρησιμοποιούν το RNA, παραγόμενο από το νέο γονίδιο,
για να δημιουργήσουν περισσότερες χρωστικές ουσίες,
τα λουλούδια το χρησιμοποιούσαν στην πραγματικότητα
για να κόψουν το μονοπάτι που παρήγαγε τη χρωστική ουσία
καταστρέφοντας το RNA
από τα αρχικά γονίδια του φυτού με RNAi
και έβγαζαν λευκά λουλούδια χωρίς χρωστική ουσία.
Οι επιστήμονες παρατήρησαν παρόμοια φαινόμενα
σε μικροσκοπικά σκουλήκια με το όνομα C. elegans,
και μόλις κατάλαβαν τι συνέβαινε,
συνειδητοποίησαν ότι μπορούσαν να χρησιμοποιούν το RNAi
προς όφελός τους.
Θέλετε να δείτε τι συμβαίνει
όταν ένα συγκεκριμένο γονίδιο σκουληκιού
ή μύγα καταλύεται;
Εισάγουμε μία δομή RNAi γι'αυτό το γονίδιο
και Μπαμ!
Δεν υπάρχει πλέον η πρωτεϊνική έκφραση.
Μπορείτε ακόμα να χρησιμοποιήσετε δημιουργικά
και στοχευμένα αυτό το αποτέλεσμα σε συγκεκριμένα συστήματα
καταλύοντας γονίδια μόνο μέσα στον εγκέφαλο
ή μόνο στο ήπαρ,
ή μόνο στην καρδιά.
Ανακαλύπτοντας τι συμβαίνει
όταν καταλύετε ένα γονίδιο σε ένα συγκεκριμένο σύστημα
μπορεί να είναι ένα σημαντικό βήμα
στην ανακάλυψη του τρόπου δράσης του γονιδίου.
Αλλά το RNAi δεν είναι μόνο για την κατανόηση
του πώς συμβαίνουν τα πράγματα.
Μπορεί να είναι επίσης ένα πανίσχυρο θεραπευτικό εργαλείο
και μπορεί να είναι ένας τρόπος για μας να μεταχειριστούμε
αυτό που συμβαίνει μέσα στα κύτταρά μας.
Οι ερευνητές έχουν πειραματιστεί
με τη χρήση του ως προς όφελός τους στον τομέα της ιατρικής,
συμπεριλαμβάνοντας τη στόχευση του RNA και των καρκινικών κύτταρων
με τις ελπίδες απενεργοποίησης των καρκινογόνων γονιδίων.
Θεωρητικά, οι κυτταρικές μας κουζίνες
μπορούν να εξυπηρετήσουν μία παραγγελία από κύτταρα
που σταματούν τον καρκίνο.