znanost 16.12.2016 8:00

Slovenska raziskovalka s skupino znanstvenikov do objave v reviji Nature

Mainz, 16. decembra - Slovenska raziskovalka Tina Lenče, ki deluje ne Inštitutu za molekularno biologijo v nemškem Mainzu, je skupaj z mednarodno skupino znanstvenikov pokazala, da nov način regulacije genov pri vinski mušici uravnava razvoj organizma na več ravneh in je ključen za delovanje živčnega sistema. Regulacija bi lahko imela podobno vlogo tudi v drugih višjih organizmih in človeku, je povedala za STA. Raziskovalno delo so minuli teden objavili tudi v prestižni reviji Nature.

Nemčija.
Mednarodna skupina raziskovalcev, katere del je tudi slovenska raziskovalka Tina Lenče.
Foto: Tina Lenče

Kot je pojasnila raziskovalka, so v predstavljeni študiji želeli temeljito raziskati vlogo specifičnega načina regulacije genov - kemijske modifikacije na molekuli RNK, ki se imenuje m6A, - ter vseh proteinov, ki so vpleteni v njen zapis v kompleksnem, večceličnem organizmu.

Gre za prvo študijo, ki celostno obravnava vse poznane komponente in proteine, ki sodelujejo pri tej modifikaciji. Raziskovalno delo so minuli teden objavili tudi v prestižni reviji Nature.

Danes vemo, da so podobne oznake, ki v DNK uravnavajo, kateri geni se bodo v danem trenutku izrazili in kateri bodo utišani, prisotne tudi na RNK-molekulah, kar uvrščamo v področje epitranskriptomike. RNK-molekule so prav tako kot DNK-molekule sestavljene iz štirih različnih nukleotidov, je pojasnila Lenčetova.

"Predstavljamo si jih lahko kot štiri črke abecede, ki so lahko zapisane v različnem stilu, bodisi podčrtane, odebeljene, velike ali pa male tiskane. Nekateri jih enačijo kar z novimi črkami abecede. V resnici je vseh poznanih modifikacij na RNK že več kot 100, vendar za redko katero vemo, kakšen je njen pomen in kako vpliva na razvoj celic ter organizmov."

Ena izmed najbolj pogostih oznak na informacijskih RNK-molekulah oz. mRNK, o katerih raziskovalci tudi največ vedo, je dodatna metilna skupina na adenozinu - m6A. Na nivoju posamezne celice vpliva na to, kako se te diferencirajo in specializirajo za različne funkcije.

Glavni raziskovani dosežek študije je vpogled v funkcije te modifikacije na informacijskih RNK-molekulah v živem organizmu, ki odpira celo vrsto zanimivih vprašanj, je dejala Lenčetova. "Ugotovili smo, da m6A mRNK modifikacija uravnava razvoj organizma na več ravneh in je esencialna za pravilno delovanje živčnega sistema, ki je najverjetneje na podoben način reguliran tudi v drugih višjih organizmih in človeku."

V raziskavi so kot modelni organizem izbrali vinsko mušico, v kateri so po besedah Lenčetove genetska orodja za spreminjanje in analizo njenih lastnosti zelo dodelana, hkrati pa ima vinska mušica izredno hiter reprodukcijski čas v primerjavi z drugimi bolj razvitimi organizmi.

V mušici so raziskovalci najprej odstranili posamezne proteine, ki lahko na informacijske RNK-molekule dodajo oznako m6A oz. povzročijo modifikacijo m6A na mRNK. Mušice brez te modifikacije se po ugotovitvah raziskovalcev niso znale več pravilno orientirati, prav tako pa je bila onesposobljena njihova lokomocija, hoja in letenje, življenjski čas pa močno skrajšan, so povedali raziskovalci.

Poleg tega so odkrili tudi predhodno nepoznano komponento, protein Spenito, ki je ohranjen v bolj razvitih organizmih, tudi pri človeku, in je bil v preteklih študijah že opisan kot pomemben faktor pri razvoju določenih rakavih obolenj. "Dodatne študije pa bodo vsekakor potrebne, da bomo razumeli, na kakšen način deluje cel kompleks proteinov, ki modifikacijo zapiše, in kako je v osnovi določeno, katera informacijska RNK-molekula je v celicah sploh spremenjena in katera ne."

Tina Lenče

Raziskovalka Tina Lenče je dodiplomski študij biokemije zaključila na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo v Ljubljani, podiplomski študij s področja molekularne biologije pa opravlja na Inštitutu za molekularno biologijo (IMB) v Mainzu v Nemčiji. V laboratoriju dr. Jean-Yvesa Roignanta skušajo razumeti, kako regulacija izražanja genov na različnih nivojih vpliva na kompleksen razvoj celega organizma. Njeno doktorsko delo je usmerjeno v raziskovanje pomena specifične RNK-modifikacije (m6A) v teh procesih.