РНК „Messenger“: Как клетките „комуникират“ помежду си и какво означава това за еволюцията
Нови проучвания трансформират визиите за ролята на РНК в клетъчния живот...
Емил Василев 8:00 | 17.09.2024 2 СподелиНай-четени
ХардуерДаниел Десподов - 15:59 | 14.09.2024Стартъпът Anduril показа евтини ракети с обхват на деяние от съвсем 1000 километра
ТелефониСветослав Димитров - 13:28 | 14.09.2024В Chrome за Android към този момент можете бързо да изключите известията от уеб страниците
IT НовиниДаниел Десподов - 9:39 | 15.09.2024Мегацунами в Гренландия: девет дни, които раздрусаха света
Емил Василевhttps://www.kaldata.com/РНК, известна като главно средство за предаване на информация в клетката в този момент се счита от учените за основен детайл на молекулярната връзка сред другите организми.
Това изобретение хвърля нова светлина върху еволюционните механизми на взаимоотношението сред клетките, като демонстрира, че обменът на РНК може да се реализира даже сред типове, разграничени от милиони години еволюция.
Основната разлика на РНК от ДНК е нейната неустойчивост. За разлика от двойната серпантина на ДНК, която може да се резервира в продължение на милиони години, РНК е доста уязвима и може да се разпадне за минути, в случай че не е предпазена. Извън клетката я чака още по-агресивна среда: ензимите, които разграждат РНК са на всички места, защото играят роля в отбраната на организмите против вируси, чиято генетична информация е кодирана точно в молекулите на РНК. Има обаче метод молекулите на РНК да оцелеят отвън клетката – те могат да бъдат затворени в защитни мехурчета, наречени извънклетъчни везикули (ИВ).
По-рано се смяташе, че везикулите са клетъчни „ контейнери “, в които клетката се освобождава от продуктите на разграждането. Едно изследване, извършено при започване на 2000 година от Хади Валадади от Университета в Гьотеборг обаче сподели, че част от РНК в тези везикули не е погубен боклук, а изцяло функциониращи и непокътнати молекули. Експериментите потвърждават, че когато човешките кафези взаимодействат с везикули от миши кафези, те получават и декодират молекулярните известия, синтезирайки протеини, които в началото не биха могли да произведат. Този развой сподели, че клетките освен отстраняват нежеланите молекули, само че и употребяват РНК, с цел да изпращат информация до други кафези, като по този метод ги предизвестяват да вземем за пример за допустима опасност под формата на патогени или токсични субстанции.
Оттогава това изобретение е доказано от редица други опити. Напредъкът в технологиите за секвениране разреши на учените да открият, че доста РНК, капсулирани във везикули могат да съдържат подробна информация за клетката, която ги е освободила и да провокират характерни реакции в клетките, които ги получават.
Това докара до догатки, че РНК може да служи като повсеместен молекулярен език, който се схваща на всички равнища на живота, без значение от типа.
През тази година нови проучвания прибавиха спомагателни пластове към тази догадка. Беше потвърдено, че освен бактериите и еукариотите обменят РНК посредством везикули, само че и археите – антични едноклетъчни организми, които имат собствен обособен клон в еволюционното дърво на живота. Това изобретение удостовери универсалността на процеса на трансфер на РНК във везикули за всички области на живота.
Освен това беше открита още една форма на междувидова връзка: да вземем за пример растенията и гъбите, които ги атакуват могат да обменят РНК като оръжие в еволюционната битка. Патогенните гъбички изпращат на растенията РНК, която нарушава защитните им механизми, а растенията могат да отговорят със лична РНК, която понижава способността на гъбичките да заразяват.
Изследването на вирусни инфекции в археи, извършено от микробиолога Сузане Ердман, дава нови сведения за ролята на РНК в връзката. Нейната работа с Haloferax volcanii – организъм, живеещ в извънредно солена среда като Мъртво море сподели, че археите интензивно създават везикули, съдържащи РНК. Интересно е, че тези РНК са показани от некодиращи последователности, които нямат известни функционалности. Въпреки това тяхното обилие във везикулите допуска, че те извършват роля в клетъчната връзка. Ердман означи, че процесът на формиране на тези везикули изисква забележителен разход на сила, което удостоверява, че тези молекули имат значима функционалност.
Важна характерност на РНК като молекулярно известие е нейната къса дълготрайност. РНК непрестанно се трансформира в отговор на изменящите се условия вътре и отвън клетката, нейните известия се предават бързо и също толкоз бързо губят смисъла си.
Това я прави идеално средство за предаване на информация за настоящото положение на клетката. РНК може да бъде съпоставена с текстово известие или имейл, които носят краткотрайна информация, за разлика от стабилната и непрекъсната ДНК, която може да се преглежда като аналог на надпис върху камък.
Учените не престават да изследват по какъв начин тъкмо клетките на другите типове обработват известията на РНК. Например, към този момент е известно, че растенията и гъбите могат освен да получават и да четат тези известия, само че и да ги употребяват в своя изгода. Фундаменталното схващане на тези механизми води до откриването на нови способи за лекуване на болести и надзор на клетъчните процеси. Важно е да се означи, че даже другарски организми, като симбиотичните бактерии в корените на растенията употребяват РHК, с цел да споделят и координират функционалностите си, което потвърждава разнообразната роля на РНК в природата.
Въпреки късото си битие РHК продължава да изненадва учените с многофункционалността си. Гъвкавата ѝ конструкция ѝ разрешава освен да предава информация, само че и да контролира разнообразни клетъчни процеси, като задейства или инхибира гените, въздейства върху синтеза на протеини и форсира химичните реакции. Благодарение на тези си свойства РHК към този момент се е трансформирала в основа на нови лечения, като да вземем за пример основаването на мРHК ваксини за COVID-19. Природата обаче е отишла още по-далеч – клетките са се научили да употребяват везикули, с цел да трансферират РHК на други организми, от време на време даже срещу волята им.
Изследванията през последните години не престават да разкриват от ден на ден образци за междувидов продан на РHК, което поддържа хипотезата, че РHК е античен и повсеместен език, понятен за всички живи организми на планетата.
