online.muni.cz Přejít na hlavní obsah

Vědci odhalili, jak se buňka zbavuje špatné RNA

Když vznikne špatná RNA, přidá se na její konec speciální značka. Díky ní mechanismus v buňce chybnou molekulu rozpozná a rozloží ji, říká Štěpánka Vaňáčová.

Každá živá buňka neustále vyrábí molekuly ribonukleové kyseliny (RNA), které mají celou řadu životně důležitých funkcí. Buňka však není dokonalá a při jejich vytváření dělá chyby. Špatné RNA pak musí zlikvidovat. Vědci z Ceitecu Masarykovy univerzity pod vedením Štěpánky Vaňáčové odhalili, jak funguje část kontrolního mechanismu, který chybně vytvořené molekuly RNA rozloží, aby nezpůsobily buněčnou smrt. Jejich práci zveřejnil časopis EMBO Journal.

„Když vznikne špatná RNA, přidá se na její konec speciální značka. Díky ní mechanismus v buňce chybnou molekulu rozpozná a rozloží ji. Zjistili jsme, že u lidských buněk se špatně vytvořené RNA značí přidáním několika uracilů,“ uvedla Vaňáčová. Uracil je jedna ze čtyř základních stavebních jednotek - nukleotidů, které tvoří ribonukleovu kyselinu.

Kontrola kvality u molekul RNA je velmi důležitá. Jedna z rolí, které v buňce mají, je totiž mimo jiné zprostředkování přepisu genetické informace uložené v buňce ve formě DNA do podoby bílkovin.

„Role RNA ale není jen v přenosu informace z DNA do bílkoviny. Existuje celá řada různých typů této molekuly, které mají spoustu dalších funkcí. Řídí například to, zda se začnou v embryu vyvíjet různé tkáně. Část odborníků se domnívá, že molekula RNA byla na počátku vzniku života a teprve pak začaly být využívány bílkoviny a DNA,“ popsala význam těchto molekul bioložka.

Mutace v mechanismech kontrolujících kvalitu RNA mohou způsobovat některé nemoci. Experimenty na kvasinkách i lidských buňkách v minulosti ukázaly, že pokud mechanismus v buňce úplně chybí, tak ta umírá.

S kolegy ze svého výzkumného týmu tak Vaňáčová studuje kontrolu kvality RNA právě na kvasinkách i na lidských buňkách. Sledovat dění v buňce mohou odborníci tak, že znají bílkoviny, které rozpoznávají chybně vytvořené RNA, a dokáží je z buněk získat spolu s již navázanou chybnou molekulou RNA.

Nové směr: epitranskriptomika

Kromě toho se Vaňáčová zabývá také novým směrem výzkumu, a to je epitranskriptomika. „Jde o to, že molekula RNA může být chemicky pozměněná, aniž by to ovlivnilo pořadí nukleotidů, z nichž je složená, což je klíčové pro její fungování. Přesto mohou tyto úpravy hrát důležitou roli například při vývoji embrya nebo v odpovědi na různé infekce a stres. Pokud by ale v těchto změnách nastaly nějaké chyby či mutace, může to mít velký dopad na vývoj nejen savců, ale také bezobratlých živočichů a rostlin a dokonce to může způsobit smrt daného organismu," přiblížila další výzkumný směr Vaňáčová.

Její práce zatím odhalila, že některé z těchto modifikací se podílí na variabilitě vznikající mRNA. Výsledky nedávno publikoval časopis Nucleic Acids Research.

Na Masarykově univerzitě působí Vaňáčová od roku 2008, kdy si po návratu ze zahraničí mohla díky grantům od britské nadace Wellcome Trust a organizace EMBO založit vlastní výzkumnou skupinu. Před tím působila na postdoktorských pozicích na Kalifornské univerzitě v Los Angeles a později na Univerzitě v Basileji.

Text vznikl na základě rozhovoru pro magazín vysokých škol Universitas.

Masarykova univerzita | Masaryk university