Poznanie roli niekodującego RNA może przyczynić się do powstania nowych leków. Trwają badania

Genom człowieka składa się z trzech miliardów liter DNA kodujących geny, jednak geny kodujące białka stanowią zaledwie 1-2 proc. ludzkiego genomu. Rola pozostałych jego fragmentów jest mało znana, dlatego nazwano ją „ciemną materią” genomu.

Badania dr hab. Barbary Uszczyńskiej-Ratajczak, stypendystki 20. Edycji Programu L’Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki, koncentrują się na wykrywaniu i analizie niekodujących regionów naszego materiału genetycznego, by lepiej zrozumieć ich funkcje w żywym organizmie. Dotyczą one tzw. długiego niekodującego RNA (lncRNAs, ang. long non-coding RNAs).

“Ciemna materia” genomu odpowiada za wiele chorób

Długie, niekodujące RNA jest podobne do genów kodujących białka, ale nie produkuje żadnych białek. Wiele z nich pełni jednak kluczowe funkcje w komórce.

– Niektóre z nich są zaangażowane w rozwój groźnych chorób, w tym także nowotworów. Jednak do tej pory jedynie ok. 2 proc. ludzkich lncRNAs (z ok. 19 000) zostało funkcjonalnie scharakteryzowanych. Funkcje dla pozostałej części z nich pozostają nieokreślone. Jednym z głównych zadań współczesnej biologii jest zrozumienie, które z nich są funkcjonalne i jak te funkcje są przechowywane w genomie – wyjaśnia dr hab. Barbara Uszczyńska-Ratajczak z Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu.

Specjalistka od 2013 r. jest członkiem jednego z najbardziej znanych projektów badawczych na świecie – GENCODE, którego celem jest tworzenie wysokiej jakości katalogów genów dla genomów człowieka i myszy oraz ich eksperymentalna weryfikacja.

Odnalezienie genów kodujących w genomie jest łatwiejsze, gdyż znamy białko, na podstawie którego jest ono budowane z aminokwasów. W przypadku długiego RNA trzeba ustalić jego lokalizację w genomie. A jest to trudne, gdyż niekodujące RNA nie dostarcza o tym żadnych wskazówek.

Poznanie lncRNA to szansa na nowe terapie lekowe

Zespół dr hab. Barbary Uszczyńskiej-Ratajczak opracowuje mapy genów niekodujących w genomach człowieka, myszy i danio pręgowanego, by zrozumieć ich funkcje w komórce.

– Aby lepiej zrozumieć, które lncRNA są funkcjonalne i jak ta funkcja jest przechowywana w ich sekwencji, analizujemy genom danio pręgowanego (Danio rerio). Szukamy niezmiennych ewolucyjnie lncRNA pomiędzy genomem danio, człowieka i myszy. Następnie zbadamy wpływ wybranych, niezmiennych ewolucyjnie lncRNA na rozwój embrionalny danio pręgowanego. Oczekujemy, iż wyniki tego projektu w znacznym stopniu przyczynią się do zrozumienia biologicznych funkcji lncRNA w komórce i pozwolą wydajniej wykorzystywać modele zwierzęce takie jak mysz czy danio do ich analizy – zaznacza specjalistka.

Badania te mogą się przyczynić do lepszego poznania mechanizmów powstawania niektórych chorób i opracowania nowych metod leczenia. Być może odpowiednimi manipulacjami na poziomie molekularnym w przyszłości schorzenia te będzie można całkowicie wyeliminować.

PRZECZYTAJ TAKŻE: Gen, który chroni przed ciężką postacią COVID-19. Odkrycie naukowców z Wielkiej Brytanii

Odkryto gen neandertalczyka chroniący przed ciężkim przebiegiem COVID-19 [BADANIA]