Via boodschapper-RNA worden stukjes DNA in het ribosoom omgezet in eiwitten (afb.: vib.be)
Het zit allemaal verbazingwekkend (tenminste bij mij; as) listig in elkaar, het fenomeen dat we leven noemen. Iedereen kent waarschijnlijk nog wel van de middelbare school het ‘paadje’ dat de aanmaak van eiwitten mogelijk maakt (via boodschapper-RNA), maar hoe weet het ribosoom hoeveel van dat eiwit, waarvoor het b-RNA codeert, moet worden aangemaakt? Daar schijnen andere (niet-coderende) RNA-moleculen aan te pas komen, de zogeheten SINEUP’s, ontdekten onderzoeksters van, onder meer, het Japanse RIKEN-instituut. Die zijn onlangs ontdekt en zouden, roepen onderzoekers dan meestal, een belangrijk doelwit kunnen worden van nieuwe therapieën.
Ooit werd gedacht dat via een kopie van een stukje DNA, dat b-RNA, in het ribosoom eiwitten werden aangemaakt. Veel RNA-moleculen coderen echter niet voor eiwitten, maar hebben functies in, bijvoorbeeld, de genactiviteit of, zoals die SINEUP’s dus, in het regelen van de eiwitproductie.
SINEUP’s zijn in feite ‘genetische parasieten’ die zich als ‘herhaalelementen’ in het genoom hebben genesteld. Er was al een vermoeden dat ze de activiteit van b-RNA versterkten, maar het hoe en wat was nog duister. “Dat wilden we uitzoeken”, zegt onderzoekster Hazuki Takahashi van RIKEN. “Het zou een grote doorbraak zijn als we daar achter kwamen, aangezien er ziektes zijn waarbij te weinig van een bepaald eiwit wordt aangemaakt. SINEUP’s zouden ons een manier kunnen verschaffen dat op te lossen.”
De onderzoeksters begonnen niet helemaal blanco. Uit eerder onderzoek was duidelijk geworden dat die SINEUP’s alleen maar werken als ze samen met het b-RNA worden getransporteerd naar het ribosoom, waar de eiwitproductie plaatsvindt. Ze gebruikten bij hun onderzoek ook niet-natuurlijke SINEUP’s en en fluorescentievlaggen om de beweging van die RNA-moleculen te kunnen volgen. Ze ontdekten dat twee eiwitten die aan RNA binden, PTB1 en HNRNPK, met die SINEUP’s samenwerken om hun transport mogelijk te maken, maar ook om invloed uit te oefenen op b-RNA.
Die twee eiwitten schijnen vrij interessant te zijn aangezien zien die samen ook in andere processen een rol spelen zoals bij het handhaven van de pluripotentie van cellen (het vermogen zich te ontwikkelen tot allerlei celtypen). Ze zijn ook biologisch erg interessant, aangezien het ontbreken van HNRNPK in muizenembryo’s fataal blijkt.
Mogelijkheden
Takahashi’s baas Piero Carninci zegt blij te zijn met de ontdekking van de rol van de twee eiwitten. “Die zijn ideaal voor toekomstige therapieën waarbij de verhoging van de aanmaak van een specifiek eiwit het verschil kan maken. Er zijn honderden ziektes bekend die baat zouden hebben bij SINEUP-behandelingen, die worden veroorzaakt door het missen van een functionele kopie van een gen; de zogeheten haploïnsufficiënties. Daarnaast hebben SINEUP’s mogelijkheden de opbrengst te verbeteren van de nu nog beperkte productie van antilichamen, voor medicinaal gebruik. Kennis over SINEUP’s en andere niet-coderende RNA’s is een belangrijke eerste stap naar toekomstige toepassingen in de gezondheidszorg.”
Bron: EurekAlert