RNA fortsetter å kaste sitt rykte som DNA trofaste sidekick. Nå, forskere i laboratoriet av Whitehead Institute har Member David Bartel funnet at en klasse av små RNA kalles microRNAs påvirke utviklingen av genene langt mer utbredt enn tidligere undersøkelser hadde indikert.
"MicroRNAs påvirker de fleste av protein-kodende gener, enten på et funksjonelt nivå eller et evolusjonært nivå," sier Andrew Grimson, en postdoktor i Bartel sin lab.
For å lage et protein, kalles et gen koder for et bestemt molekyl messenger RNA eller mRNA. Hver mRNA molekylet inneholder en blåkopi for å lage et protein. En mikroRNA kan binde seg til en kort sekvens på en målrettet mRNA og undertrykke protein produksjon.
I en artikkel publisert i januar i tidsskriftet Cell, Bartel sin lab, i samarbeid med Chris Burge laboratorium ved MIT, presentert bevis for at en tredjedel av menneskets gener er regulert av microRNAs. I denne nye studien, publisert online i Science, forskerne viser at microRNAs påvirke uttrykket eller utviklingen av de fleste av menneskets gener.
Nesten alle gener, forklarer forfatterne, inneholder korte sekvenser som svarer til deler av microRNAs. Noen av disse potensielle mikroRNA målnettsteder er evolusjonært "bevart", som betyr at de dukker opp på samme sted på samme genet på tvers av arter så ulike som mus og kylling. Forfatterne av siste i januar Cell papir viste at tusenvis av menneskelige gener inneholder mikroRNA nettsteder som er bevart på denne måten. I den grad at evolusjonen har bevart disse områdene mer enn det som forventes ved en tilfeldighet har forskere betraktet dem som nettsteder som microRNAs målet.
Men er en matchende sekvens alt som kreves for mikroRNA målretting og genregulering, og gjøre nonconserved steder har også potensial til å forstyrre protein produksjon?
I den nye studien, designet forskere i Bartel lab et eksperiment som zeroed inn på disse nonconserved målene. Grimson tok mRNAs som mål sekvenser ikke var bevart og utsatt dem for microRNAs, som festet på uten problem. Eksperimentet viste at en matchende sekvens er som regel tilstrekkelig å forstyrre mRNA evne til å lage protein.
Men mens Grimson viste at, i hvert fall i laboratoriet, kunne microRNAs regulere mRNAs med nonconserved nettsteder, forskerne fortsatt ikke vet i hvilken grad nonconserved mRNAs coexisted med sine matchende microRNAs i det naturlige celle miljø. For å besvare dette spørsmålet, vendte forskerne å gene expression mønstre av ulike typer mus celler.