Nie tak dawno temu RNA uważano za cząsteczki raczej statyczne. Informacja zakodowana w DNA jest przepisywana na posłańczy RNA (mRNA), który wyciska się z jądra do rybosomów w komórce, gdzie powstają białka. Przekaźnikowe RNA (tRNA) z kolei dostarcza aminokwasy do rybosomów w odpowiedniej kolejności do produkcji białek. Są to z pewnością kluczowe funkcje, ale również proste. RNA było, mówiąc wprost, trochę nudne z badawczego punktu widzenia.
Jakże wszystko się zmieniło. Jak się okazuje, istnieje wiele rodzajów RNA pełniących inne istotne, często złożone funkcje w komórkach. Wiele z naszego zrozumienia jednej z najbardziej intrygujących form – mikro RNA (miRNA) – zawdzięczamy pracy dr V. Narry Kim, która wniosła wiele znaczącego wkładu w tę dziedzinę od czasu uzyskania tytułu doktora mniej niż 20 lat temu. Dr Kim kieruje obecnie Center for RNA Research w Institute for Basic Science, Seoul National University, a za swoją wybitną pracę została uhonorowana nagrodą Chen Award na ostatnim Human Genomics Meeting w Barcelonie.
Podczas śniadania przed ostatnim dniem spotkania, Kim omówiła swoje zainteresowanie miRNA i wartość zrozumienia szczegółów biologicznych.
Q: Po pierwsze, czym są miRNA?
miRNA to krótkie RNA, które nie kodują białek, ale mimo to są bardzo konserwowane u różnych gatunków. Regulują one wiele celów, np. w supresji mRNA, gdzie zapobiegają translacji mRNA na białko. miRNA są z kolei regulowane przez wiele innych części systemu. Wiemy, że są one bardzo ważne, ponieważ są konserwowane, a także doświadczalnie. Na przykład, kiedy wybijamy je u myszy, myszy stają się bardzo dziwne, żeby nie powiedzieć techniczne.
Q: Czego nauczyłeś się o miRNA i co obecnie badasz?
Wcześniej opracowaliśmy model tego, jak miRNA są wytwarzane w komórce i jak ten proces jest regulowany. Teraz rozszerzyliśmy nasz program na wiele projektów. W jednym z nich przyglądamy się aspektom funkcji miRNA w komórkach, np. temu, jak pomagają one określić, w jaki sposób komórki macierzyste różnicują się w różne dojrzałe komórki i tkanki. Badamy również strukturę miRNA, zarówno samego, jak i w kompleksie z białkami, oraz ustalamy, w jaki sposób miRNA jest rozpoznawane i przetwarzane w komórkach. Ten projekt pomoże również w anotacji genów miRNA, ponieważ możemy wykorzystać wiedzę o tym, jak są one przetwarzane, aby poprawić wpisy w bazie danych, z których wiele jest obecnie niedokładnych lub niekompletnych. Wreszcie, badamy różne rodzaje modyfikacji RNA i kontroli posttranskrypcyjnej. Interakcje RNA z białkami są bardzo ważne, a istnieje wiele różnych rodzajów tych interakcji, pełniących wiele funkcji. Opracowujemy metody mapowania miejsc na cząsteczkach, które wchodzą w interakcje i określania sekwencji RNA, które są rozpoznawane przez białka.
Q: Jakich systemów używasz do swoich badań?
Pracujemy głównie w komórkach ssaków (ludzkich i mysich), ale ponieważ miRNA są tak dobrze konserwowane, używamy innych modeli zwierzęcych, takich jak Drosophila i ryby zebra, aby dokonać porównań i skupić się na tym, co jest konserwowane między nimi.
Q: To bardzo szczegółowa, podstawowa praca. Czy odnosi się do ludzi, naszego zdrowia i chorób?
To prawda, że w tej chwili przyglądamy się podstawowej biologii. Ale mechanizmy mogą być zastosowane do każdego biologicznego kontekstu: rozwoju, choroby, raka, degeneracji. RNA odgrywa wiele ról w wielu różnych procesach w komórce i trzeba objaśnić podstawowe zasady, które mają zastosowanie – trzeba zrozumieć, jak to właściwie działa – zanim dowiemy się, co się dzieje, gdy coś pójdzie nie tak. Niektórzy z moich studentów, po zakończeniu pracy w moim laboratorium, są zainteresowani rozwojem zastosowań badań opartych na RNA. Tak więc budujemy podstawy, ale wiedza, którą zdobywamy, może być bardzo przydatna w badaniach translacyjnych lub stosowanych w nadchodzących latach.
.