Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v. i.
Vědci nově lépe rozumí tomu, jak lidské buňky skládají molekulární nůžky, které stříhají RNA. Jde o další krok k pochopení toho, jak naše buňky čtou a překládají informaci uloženou ve své DNA. Proces popsal tým expertů z Ústavu molekulární genetiky AV ČR, v. v. i., ve svém novém výzkumu. Výsledky nedávno publikoval časopis Nature Communications.
V lidské DNA se nachází přibližně 20 tisíc genů, jakýchsi „stránek“ naší „genové knihy“. Každá stránka obsahuje návod pro výrobu určité bílkoviny (proteinu). Před tím, než se bílkovina vyrobí, je informace z DNA přepsána do molekuly RNA zvané pre-mRNA, která je přesnou kopií dané stránky v DNA.
Pouze malá část (asi jedna desetina) obsahuje informaci pro výrobu dané bílkoviny, zatímco zbytek je odstraněn v procesu zvaném RNA sestřih. RNA sestřih zajišťují ohromné molekulární nůžky, tzv. „sestřihový komplex“. Skládá se ze 150 dílků, které do sebe musí přesně zapadnout, aby nůžky správně fungovaly.
Kadeřník RNA
Mezinárodní vědecký tým pod vedením Davida Staňka z Ústavu molekulární genetiky AV ČR, v. v. i., ve spolupráci s Mikrobiologickým ústavem AV ČR, v. v. i., zjistil, že některé z dílků se musí nejdříve upravit, aby správně do skládačky zapadly, a popsal bílkovinu, která tyto úpravy dělá. Tato bílkovina je součástí většího komplexu, jehož poruchy způsobují odumírání motorických neuronů a svalovou dystrofii.
„Bílkovina nazývaná Gemin3 byla objevena před téměř 25 lety. Vědělo se, že v těle dělá něco velmi důležitého, protože žádný organismus její odstranění nepřežil, ale nevědělo se co. Kolega z Mikrobiologického ústavu pomocí matematického modelování zjistil, že malé RNA, které jsou součástí sestřihového komplexu, nevypadají tak, jak je popsáno v učebnicích molekulární biologie a nemohou v této podobě správně fungovat. My jsme jeho matematické předpovědi potvrdili experimentálně a prokázali, že Gemin3 funguje jako jakýsi kadeřník, který malé RNA učeše, aby do sestřihového komplexu dobře zapadly. Je úžasné odhalit funkci molekuly, kterou mnoho vědců na celém světě tak dlouho studuje, a nakouknout přírodě hlouběji do kuchyně,“ přibližuje své pocity z objevu David Staněk.
Takovéto výsledky pomáhají pochopit základní mechanismy fungování našich buněk a David Staněk a jeho tým je využívají při studiu dědičných chorob zasahujících oční sítnici.
Pánek J, Roithová A, Radivojević N, Sýkora M, Prusty AB, Huston N, Wan H, Pyle AM, Fischer U, Staněk D: The SMN complex drives structural changes in human snRNAs to enable snRNP assembly. Nature Communications 2023 14(1):6580. [pubmed] [doi]