Społeczne RNA07.08.2013


słowa kluczowe:

W pierwszym sierpniowym numerze "Science" ukazał się interesujący artykuł dotyczący zjawiska "społecznego RNA" (ang. social RNA). Jak wiadomo RNA odgrywa kluczową rolę w regulacji ekspresji genów. Istnieją mechanizmy pozwalające na przemieszczanie się regulatorowych RNA pomiędzy komórkami. A czy mogą wydostawać się poza organizm? Co z cząsteczkami RNA pobranymi ze środowiska?

U wielu organizmów eukariotycznych ekspozycja na dwuniciowe RNA (dsRNA) powoduje odowiedź RNAi- powstanie krótkich interfencyjnych RNA (siRNA), które działając na zasadzie komplementarności rozpoznają i wyciszają ekspresję genów o sekwencji podobnej do "docelowego" dsRNA. U wielu organizmów, wtym np. takich organizmów modelowych jak Arabidopsis thaliana czy Caenorhabditis elegans istnieją mechanizmy pozwalające na transport siRNA między komórkami. Można więc założyć, że istnieje również możliwość generowania siRNA w odpowiedzi na dsRNA ze środowiska. I rzeczywiscie tak sie dzieje. U C. elegans karmienie dsRNA moze powodować wyciszanie konkretnych genów, w zależności od sekwencji "pożywienia". Szlak odpowiedzialny za ten proces oprócz białek efektorowych takich jak Dicer czy Argonaute zawiera również białko kanałowe SID2, umożliwiajace transport długich dwuniciowych cząsteczek RNA (~200-500 nt) ze światła jelita do komórek. Co ciekawe obserwuje się również amplifikację endogennego RNA przez polimerazę II, co prowadzi do wzmocnienia odpowiedzi RNAi, a białko kanałowe SID1 umożliwia rozprzestrzenianie się cząsteczek efektorowych (siRNA) w komórkach zwierzęcia. Jakie znaczenie może mieć wyżej opisany mechanizm dla nicieni w ich naturalnym środowisku? Otóż możemy sobie wyobrazić, że pozwala on odpowiadać na dsRNA naturalnie produkowane przez bakterie, które dostają się do organizmu wraz z pożywieniem. Na razie jest to tylko hipoteza. Wykazano wprawdzie, że niekodujące RNA produkowane przez E. coli mogą wpływać na ekpresję genów u laboratoryjnych nicieni, z drugiej strony jednak mutacje w genach SID nie powodowały obniżenia ich żywotności.

A jak to sie ma do bardziej skomplikowanych organizmów? U ssaków zaobserwowano, że inny rodzaj krótkich, niekodujących RNA bioracych udział w mechanizmie RNAi- mikroRNA (miRNA) może być wydzielany przez komórki. Również płyny ustrojowe takie jak krew, łzy czy ślina zawierają takie miRNA. Cały czas nie jest do końca pewne, czy i jak takie wydzielane miRNA wplywają na inne komórki. Wiadomo natomiast, że u ssaków nie istnieje szlak pozwalający na amplifikację RNA pobranego ze środowiska w celu wzmocnienia odpowiedzi. Istnieją jednak pewne przesłanki świadczące np. o regulacji ludzkich genów przez roślinne miRNA (o czym pisaliśmy w numerze trzydziestym ósmym). Tym bardziej warto zainteresować się hipotezą społeczych RNA.

Literatura:

  • Sarkies P, Miska EA; Is there social RNA?; Science; 2013; 341:467-468

ISSN 1689-7730