Polscy naukowcy z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie, pod kierownictwem prof. Sebastiana Glatta, po raz pierwszy wykorzystali technikę mikroskopii krioelektronowej do zobrazowania ludzkich cząsteczek tRNA, badając wpływ zmodyfikowanego nukletydu pseudourydyny na ich stabilność. Współpraca z zespołem prof. Janusza Bujnickiego z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie oraz instytucjami z Wielkiej Brytanii i Francji przyniosła przełomowe wyniki, które mogą mieć znaczenie dla przyszłych terapii opartych na RNA.
- Polscy naukowcy z UJ wykorzystali mikroskopię krioelektronową do badań nad tRNA.
- Pseudourydyna zwiększa stabilność cząsteczek tRNA i wpływa na ich strukturę.
- Badania mogą mieć znaczenie dla przyszłych terapii opartych na RNA.
- Współpraca z międzynarodowymi instytucjami przyniosła przełomowe wyniki.
- Strukturalne badania tRNA były wyzwaniem ze względu na ich złożoność.
Badania nad tRNA
Transferowe RNA (tRNA) to kluczowe cząsteczki w procesie translacji, odpowiadające za tłumaczenie informacji genetycznej na białka. „Znamy tRNA tak długo, jak znamy DNA, ale badania strukturalne tRNA stanowiły wyzwanie ze względu na ich niewielki rozmiar i złożoność budowy” – wyjaśnia Anna Biela, pierwsza autorka pracy. Dzięki zastosowaniu mikroskopii krioelektronowej, badacze byli w stanie zobrazować struktury czterech ludzkich tRNA przed i po wprowadzeniu do ich sekwencji pseudourydyny.
Rola pseudourydyny
Pseudourydyna, naturalnie występujący nukletyd, jest chemicznym izomerem urydyny. Jej obecność w cząsteczkach tRNA zwiększa ich stabilność, ale może także prowadzić do lokalnych zmian strukturalnych. „Badanie to pokazuje istotny wpływ pseudourydyny na stabilność i funkcję tRNA” – komentuje prof. Glatt. Zespół naukowców przeanalizował, jak modyfikacje wpływają na różne tRNA, co może mieć znaczenie dla przyszłych zastosowań terapeutycznych.
Metody badawcze
Naukowcy wykorzystali różnorodne metody, w tym mikroskopię krioelektronową, metody biofizyczne oraz modelowanie obliczeniowe. Zespół z MIBMiK, kierowany przez prof. Janusza Bujnickiego, przeprowadził modelowanie obliczeniowe i symulacje dynamiki molekularnej, co pozwoliło na dokładną analizę mechanizmów stabilności zmodyfikowanych tRNA. „Nasze symulacje wyraźnie pokazują, w jaki sposób pseudourydyna stabilizuje kluczowe interakcje w strukturach tRNA” – podsumowuje prof. Bujnicki.
Potencjalne zastosowania terapeutyczne
Wyniki badań, opublikowane w artykule „Determining the effects of pseudouridine incorporation on human tRNAs” w EMBO Journal, mogą przyczynić się do opracowania nowych terapii opartych na RNA. „Nasze odkrycia nie tylko pogłębiają wiedzę na temat wpływu modyfikacji RNA na struktury tRNA, ale także podkreślają potencjalne zastosowanie zmodyfikowanych tRNA do celów terapeutycznych” – ocenia Anna Biela. Badania te otwierają nowe możliwości w kontekście terapii genowych oraz produkcji szczepionek mRNA.
Podsumowanie
Odkrycia polskich naukowców stanowią istotny krok naprzód w badaniach nad tRNA i ich modyfikacjami. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technik badawczych, takich jak mikroskopia krioelektronowa, możliwe stało się uzyskanie szczegółowych informacji na temat struktury i funkcji tych kluczowych cząsteczek. W przyszłości wyniki tych badań mogą przyczynić się do rozwoju innowacyjnych terapii, które wykorzystują RNA w leczeniu różnych schorzeń.
Loading ...
