Wellicht dat je RNA-moleculen kent als ‘mal’ voor eiwitten, maar RNA’s hebben verschillende functies in de cel. Zo reguleren zogeheten piRNA’s de genactiviteit. Onderzoekers hebben die nu gebruikt om genactiviteit bij te sturen in wormpjes (rondwormen/nematoden). De ontwikkeling zou iets kunnen betekenen voor fundamenteel biomedisch onderzoek, voor de formulering van geneesmiddelen maar ook voor gentechnische behandelingen.
Christian Frøkjær-Jensen en collega’s bij KAUST in Saoedi-Arabië maakten RNA’s met een lengte van 21 nucleotiden die wisselwerkten met de natuurlijke piRNA’s om bepaalde genen te deactiveren. Ze ontwierpen een soort gids-piRNA’s om de RNA-moleculen naar bepaalde genen te sturen.
Om te laten zien dat die techniek werkt werden twee genen als doelwit gekozen. Dat tweetal had betrekking op het geslacht van de wormpjes in kwestie. Als die werden uitgeschakeld dan dan werd de m/v-verdeling scheef. Het bleek ook mogelijk enkele genen uit te schakelen of combinaties van.
“We hebben de route geherprogrammeerd die normaal het genoom van een organisme bewaakt”, zegt Frøkjær-Jensen. “Onze techniek is een belangrijke stap om precies en opschaalbaar in te grijpen in een eenvoudig, levend organisme.” Ook in mensen is zo’n deactiveringsroute ontdekt. “Mogelijk dat piRNAi (de tweede is staat voor interferentie; as) iets kan betekenen voor de behandeling van mensen.

Er zijn ook andere mechanisme om genen te (de)activeren zoals RNA-interferentie en de genoombewerkingsmethode CRISPR, maar die methoden werken niet altijd goed in wormpjes. De nieuwe piRNAi-methode maakt de gereedschapskist voor genoombewerking alleen maar groter en zou een gedetailleerdere studie bij proefdieren mogelijk maken. De onderzoekers hebben een portaal geopend om andere wetenschappers de mogelijkheid te geven zelf met piRNAi te werken.

Geheugen

De KAUST-onderzoekers waren bezig om te zien of kortetermijngeheugens overerfbaar zijn. De onderzoekers gebruikten daarbij de piRNAi-methode om te zien of die veranderingen aan genactiviteit van ouders op nageslacht overgaat.
Het bleek dat diverse genen generaties lang uitgeschakeld kunnen worden, tot wel zes generaties. De onderzoekers slaagden die deactivering ook permanent te maken door de hele piRNA-route uit te schakelen. Het blijkt dus dat die route nodig is om genactiviteit te sturen maar ook om aan die staat grenzen te binden.

“Dit middel helpt ons en anderen te begrijpen hoe epigenetische geheugens worden overgedragen en of hogere organismen als mensen ook zoiets hebben”, zegt medeonderzoekster Monika Priyadarshini.

Bron: Alpha Galileo