Det er ikke så længe siden, at RNA’er blev betragtet som ret statiske molekyler. Den information, der er kodet i DNA, transskriberes til messenger RNA (mRNA), som presses ud af kernen til ribosomerne i cellen, hvor proteinerne laves. Overførsels-RNA’er (tRNA) fragter til gengæld aminosyrer til ribosomerne i den rigtige rækkefølge med henblik på proteinproduktion. Det er ganske vist vigtige funktioner, men de er også ligetil. RNA var, for at sige det ligeud, ret kedeligt ud fra et forskningssynspunkt.
Hvorledes tingene har ændret sig. Det viser sig, at der findes mange slags RNA’er, der udfører andre vitale, ofte komplekse funktioner i cellerne. Og en stor del af vores forståelse af en af de mest spændende former – mikro-RNA (miRNA) – skyldes det arbejde, som V. Narry Kim, ph.d., har udført, og som har ydet mange vigtige bidrag til området, siden hun fik sin ph.d. for mindre end 20 år siden. Dr. Kim leder nu Center for RNA Research ved Institute for Basic Science, Seoul National University, og fik overrakt Chen-prisen på det seneste Human Genomics Meeting i Barcelona for sit fremragende arbejde.
Under morgenmaden før mødets sidste dag diskuterede Kim sin interesse for miRNA og værdien af at forstå biologiske detaljer.
Q: Først, hvad er miRNA’er?
miRNA’er er korte RNA’er, der ikke koder for proteiner, men som ikke desto mindre er meget bevaret på tværs af arter. De regulerer mange mål, f.eks. ved mRNA-suppression, hvor de forhindrer et mRNA i at blive oversat til et protein. miRNA’er reguleres igen af mange andre dele af systemet. Vi ved, at de er meget vigtige, fordi de er konserverede, og også eksperimentelt. Når vi f.eks. slår dem ud i mus, bliver musene meget mærkelige, for nu at være ikke-teknisk.
Q: Hvad har du lært om miRNA’er, og hvad er du i gang med at undersøge?
Tidligere udviklede vi en model for, hvordan miRNA’er fremstilles i cellen, og hvordan denne proces reguleres. Vi har nu udvidet vores program til flere projekter. I det ene undersøger vi aspekter af miRNA-funktionen i celler, f.eks. hvordan de er med til at bestemme, hvordan stamceller differentierer sig til forskellige modne celler og væv. Vi forsker også i strukturen af miRNA’er, både alene og i komplekser med proteiner, og vi undersøger, hvordan miRNA’er genkendes og behandles i cellerne. Dette projekt vil også hjælpe med annotering af miRNA-generne, da vi kan bruge viden om, hvordan de behandles, til at forbedre databaseposterne, hvoraf mange i øjeblikket er unøjagtige eller ufuldstændige. Endelig undersøger vi forskellige former for RNA-modifikation og post-transkriptionel kontrol. RNA-proteininteraktion er vigtig, og der findes mange forskellige former for interaktioner med mange funktioner. Vi er ved at udvikle metoder til at kortlægge de steder på molekylerne, der interagerer, og bestemme de RNA-sekvenser, der genkendes af proteinerne.
Q: Hvilke systemer bruger du til din forskning?
Vi arbejder mest i pattedyrsceller (mennesker og mus), men fordi miRNA’er er så stærkt bevarede, bruger vi andre dyremodeller såsom Drosophila og zebrafisk til at foretage sammenligninger og fokusere på, hvad der er bevaret mellem dem.
Q: Det er meget detaljeret, grundlæggende arbejde. Gælder det for mennesker og vores sundhed og sygdomme?
Det er rigtigt, at vi ser på den grundlæggende biologi på nuværende tidspunkt. Men mekanismerne kan anvendes i enhver biologisk sammenhæng: udvikling, sygdom, kræft, degeneration. RNA’er spiller mange roller i mange forskellige processer i cellen, og man er nødt til at belyse de grundlæggende regler, der gælder – man er nødt til at forstå, hvordan det faktisk fungerer – før man kan vide, hvad der sker, når det går galt. Når det er sagt, er nogle af mine studerende interesseret i at udvikle målrettede anvendelser for RNA-baseret forskning efter deres arbejde i mit laboratorium. Så vi bygger et fundament, men den viden, vi får, kan være meget nyttig for mere translationel eller anvendt forskning i de kommende år.