Mikä on RNA?

Aloitetaan perusasioista. Desoksiribonukleiinihappo (DNA) on molekyyli, jonka saatat jo tuntea; se sisältää geneettisen koodimme, elämän piirustuksen. Tämä olennainen molekyyli on perusta ”biologian keskeiselle dogmalle” eli elämän toiminnan edellyttämälle tapahtumasarjalle. DNA on pitkä, emäksistä koostuva kaksijuosteinen molekyyli, joka sijaitsee solun ytimessä. Näiden emästen järjestys määrittää geneettisen mallin, samaan tapaan kuin aakkosten kirjainten järjestystä käytetään sanojen muodostamiseen. DNA:n ”sanat” ovat kolmen kirjaimen (tai emäksen) pituisia, ja nämä sanat koodaavat nimenomaan geenejä, jotka solun kielellä ovat proteiinien valmistusohjeet.

Jotta näitä suunnitelmia voidaan ”lukea”, kaksoiskierteinen DNA puretaan, jolloin yksittäiset säikeet paljastuvat, ja entsyymi kääntää ne liikkuvaksi, välitettäväksi viestiksi, jota kutsutaan ribonukleiinihapoksi (RNA). Tätä väliviestiä kutsutaan sanansaattaja-RNA:ksi (mRNA), ja se sisältää ohjeet proteiinien valmistamiseksi. Tämän jälkeen mRNA kuljetetaan ytimen ulkopuolelle, proteiinien valmistuksesta vastaavaan molekyylikoneeseen, ribosomiin. Täällä ribosomi kääntää mRNA:n käyttämällä toista kolmikirjaimista sanaa; jokainen kolme emäsparia nimeää tietyn rakennuspalikan, jota kutsutaan aminohapoksi (joita on 20), luodakseen polypeptidiketjun, josta lopulta tulee proteiini. Ribosomi kokoaa proteiinin kolmessa vaiheessa – initiaation, ensimmäisen vaiheen, aikana siirto-RNA (tRNA) tuo ribosomille kolmikirjaimisen koodin osoittaman tietyn aminohapon. Toisessa vaiheessa, elongaatiossa, kukin aminohappo yhdistyy peräkkäin peptidisidoksilla muodostaen polypeptidiketjun. Kunkin aminohapon järjestys on ratkaisevan tärkeä tulevan proteiinin toimivuuden kannalta; virheet aminohapon lisäämisessä voivat johtaa sairauteen. Lopulta lopetuksen aikana valmis polypeptidiketju irtoaa ribosomista ja taittuu lopulliseen proteiinitilaansa. Proteiineja tarvitaan elimistön kudosten ja elinten rakenteeseen, toimintaan ja säätelyyn; niiden toiminnallisuus on näennäisesti loputon.

Koko 1900-luvun jälkipuoliskon ajan uskoimme, että RNA:n ensisijainen tehtävä oli toimia DNA:n ja proteiinin välittäjänä, kuten edellä kuvailimme. Viimeisten kolmen vuosikymmenen aikana nämä pitkään vallalla olleet uskomukset ovat murtuneet. Olemme nähneet hämmästyttäviä RNA:n biologiaan liittyviä löytöjä, joista monet ovat tulleet omista laboratorioistamme täällä RTI:ssä. Vuonna 1998 Andrew Fire ja RTI:n Craig Mello löysivät RNA-interferenssin (RNAi), jossa kaksijuosteinen RNA voi löytää ja sammuttaa tiettyjä geenejä tiettyjen sekvenssien perusteella (sanojen järjestys). Tästä he saivat Nobelin palkinnon vuonna 2006! Jos haluat ymmärtää enemmän RNAi:stä ja oppia, miten kehitämme tätä välinettä terapeuttiseksi alustaksi, katso: Mikä on RNAi?

.