Uciszanie genów

Istnienie mechanizmu, który pozwala blokować działanie pojedynczego genu, bez ingerencji w informacje zapisane w DNA, to wspaniała wiadomość dla wielu chorych (bo wyzdrowieją) i... firm farmaceutycznych (bo zarobią krocie). Z kolei nagroda z chemii została przyznana za zdemaskowanie samych podstaw funkcjonowania życia, czyli kopiowania informacji zapisanych w DNA.

Kopiowanie na zdjęciu

Znajdujące się w jądrze komórkowym DNA przechowuje pełny zestaw informacji o tym, jakie białka mają zostać przez komórkę wyprodukowane. W skrócie oznacza to, że tam właśnie zapisana jest instrukcja funkcjonowania życia. Same białka nie powstają jednak w jądrze komórkowym, tylko poza nim. Przydatna w danej chwili informacja jest kopiowana z DNA na mRNA, wydostaje się na zewnątrz jądra komórki i dociera do miejsca, gdzie powstają białka, czyli do rybosomu. Bez tego komórka nie może funkcjonować, dlatego gdy mechanizm szwankuje, rozwój komórki wymyka się spod kontroli, a ona sama może nawet umrzeć. Sam proces kopiowania informacji z DNA na mRNA – czyli tzw. transkrypcja – był naukowcom znany od wielu już lat, ale dopiero tegoroczny laureat Nagrody Nobla z chemii zobaczył go – dosłownie – na własne oczy.

Zdjęcie, które wtedy wykonał profesor Roger Kornberg, dostarcza nie tylko wrażeń artystycznych. Dzięki niemu łatwiej jest określić, jak cały proces wygląda „w przestrzeni”. To z kolei jest bardzo pomocne w zrozumieniu chociażby fenomenu komórek macierzystych. We wszystkich komórkach organizmu – niezależnie czy mowa o mięśniach, czy komórce nerwowej – w DNA zapisana jest identyczna informacja. Nie przeszkadza to komórkom różnić się od siebie. Nie zawsze tak jednak jest. We wstępnej fazie rozwoju embrionu wszystkie komórki są identyczne. Dopiero później jakiś bodziec każe im się zróżnicować. Dokładne poznanie procesu transkrypcji przybliża uczonych do rozwiązania problemu różnicowania się komórek macierzystych.

Oszukać wirus

Tak więc informacja z DNA kopiowana jest na mRNA i przeniesiona z jądra komórkowego do rybosomów. Tam – dokładnie według instrukcji – produkcja białek trwa w najlepsze. A co, jeżeli zamiast prawowitego mRNA w komórce znajdzie się RNA pochodzenia wirusowego? Bez mechanizmu obronnego natychmiast doszłoby do katastrofy. Rybosomy zaczęłyby produkować białka według recepty innej niż ta zapisana w DNA. Te nowo wyprodukowane białka byłyby białkami wirusa, a nie komórki. Całe szczęście w organizmie istnieją, odpowiednie „służby”, które starają się do tego nie dopuścić. To tzw. RNAi (interferencja RNA), który wyłapuje fałszywe nośniki informacji i natychmiast je niszczy. Tegoroczna Nagroda Nobla z medycyny, którą dostali Andrew Fire i Craig Mello, została przyznana właśnie za odkrycie zjawiska interferencji RNA.

Praca dwóch Amerykanów byłaby tylko poznawcza, gdyby nie fakt, że zjawisko, o którym mowa, da się wykorzystać dla naszego dobra. Oszukując RNAi, można nie dopuścić do realizacji „scenariusza” zapisanego w konkretnych genach. Tym samym można nauczyć się konkretne geny wyłączać. A od tego już niedaleko do zwycięstwa nad przynajmniej niektórymi typami nowotworów, ale także nadwagą, cukrzycą czy tendencją do choroby wieńcowej.



Gość Niedzielny 42/2006