Az RNS-eket nem is olyan régen még meglehetősen statikus molekuláknak tekintették. A DNS-ben kódolt információ átíródik hírvivő RNS-re (mRNS), amely a sejtmagból a sejtben lévő riboszómákba préselődik, ahol a fehérjék készülnek. A transzfer-RNS-ek (tRNS) viszont aminosavakat szállítanak a riboszómáknak a fehérjék előállításához szükséges megfelelő sorrendben. Ezek valóban létfontosságú funkciók, de egyben egyszerűek is. Az RNS, finoman szólva, kutatási szempontból eléggé unalmas volt.
Hogyan változtak a dolgok. Mint kiderült, sokféle RNS létezik, amelyek más létfontosságú, gyakran összetett funkciókat látnak el a sejtekben. És az egyik legérdekesebb formáról – a mikro-RNS-ről (miRNS) – alkotott ismereteink nagy részét V. Narry Kim, Ph.D. munkájának köszönhetjük, aki kevesebb mint 20 évvel ezelőtti doktori címének megszerzése óta számos jelentős hozzájárulást tett a területhez. Dr. Kim jelenleg a Szöuli Nemzeti Egyetem alaptudományi intézetének RNS-kutatási központját vezeti, és kiemelkedő munkájáért a közelmúltban Barcelonában megrendezett humángenomikai találkozón Chen-díjjal tüntették ki.
A találkozó utolsó napja előtti reggelinél Kim a miRNS iránti érdeklődéséről és a biológiai részletek megértésének értékéről beszélt.
K: Először is, mik azok a miRNS-ek?
A miRNS-ek rövid RNS-ek, amelyek nem fehérjéket kódolnak, de ennek ellenére fajonként erősen konzerváltak. Számos célpontot szabályoznak, például az mRNS-szuppresszióban, ahol megakadályozzák, hogy egy mRNS fehérjévé transzlálódjon. a miRNS-eket viszont a rendszer számos más része szabályozza. Tudjuk, hogy nagyon fontosak, mert konzerváltak, és kísérletileg is. Például, amikor egerekben kiütjük őket, az egerek nagyon furcsán viselkednek, hogy ne legyek szakszerű.
K: Mit tudott meg a miRNS-ekről, és mit vizsgál jelenleg?
Korábban kidolgoztunk egy modellt arra, hogyan keletkeznek a miRNS-ek a sejtben, és hogyan szabályozzák ezt a folyamatot. Mostanra több projektre is kiterjesztettük a programunkat. Az egyikben a miRNS-ek sejtekben való működésének aspektusait vizsgáljuk, például azt, hogy miként segítenek meghatározni, hogyan differenciálódnak az őssejtek különböző érett sejtekké és szövetekké. A miRNS-ek szerkezetét is kutatjuk, mind önmagukban, mind fehérjékkel komplexben, és meghatározzuk, hogyan ismerik fel és dolgozzák fel a miRNS-eket a sejtekben. Ez a projekt segíteni fog a miRNS-gének annotálásában is, mivel a feldolgozásuk módjára vonatkozó ismereteket felhasználhatjuk az adatbázis-bejegyzések javítására, amelyek közül jelenleg sok pontatlan vagy hiányos. Végül pedig az RNS-módosítás különböző fajtáit és a poszt-transzkripciós kontrollt vizsgáljuk. Az RNS-fehérje kölcsönhatás fontos, és sokféle kölcsönhatás létezik, sokféle funkcióval. Olyan módszereket fejlesztünk, amelyekkel feltérképezhetjük a molekulákon a kölcsönhatás helyeit, és meghatározhatjuk azokat az RNS-szekvenciákat, amelyeket a fehérjék felismernek.
K: Milyen rendszereket használnak a kutatásukhoz?
Főként emlőssejtekben (ember és egér) dolgozunk, de mivel a miRNS-ek annyira konzerváltak, más állatmodelleket, például a Drosophilát és a zebrahalat használjuk, hogy összehasonlításokat végezzünk, és arra összpontosítunk, hogy mi konzerválódik közöttük.
K: Ez nagyon részletes, alapvető munka. Alkalmazható ez az emberre, az egészségünkre és a betegségeinkre is?
Igaz, hogy jelenleg az alapvető biológiát vizsgáljuk. De a mechanizmusok bármilyen biológiai kontextusban alkalmazhatók: fejlődés, betegség, rák, degeneráció. Az RNS-ek sokféle szerepet játszanak a sejtben zajló sokféle folyamatban, és tisztázni kell az alkalmazandó alapszabályokat – meg kell érteni, hogyan működik valójában -, mielőtt megtudhatnánk, mi történik, ha elromlik. Ennek ellenére néhány diákom a laboratóriumomban végzett munkája után az RNS-alapú kutatások célzott alkalmazásainak kifejlesztése iránt érdeklődik. Tehát egy alapot építünk, de a megszerzett tudás nagyon hasznos lehet az elkövetkező években a több transzlációs vagy alkalmazott kutatáshoz.