Almennt er litið svo á að DNA geymi upplýsingar, þá sérstaklega um byggingu prótína. Prótín sjá svo um byggingu og starf fruma. Í frumum berast erfðaupplýsingar frá DNA, til ríbósóma með hjálp RNA, sem gegnir þannig hlutverki boðbera. Lesa má nánar um kjarnsýrurnar DNA og RNA í svari Guðmundar Eggertssonar við spurningunni Hvað er DNA og RNA og hvert er hlutverk þeirra? og um prótín í svari Þuríðar Þorbjarnardóttur við spurningunni Hvernig myndast prótín í líkamanum?
Athyglisverðar rannsóknir síðastliðin ár hafa gefið tilefni til að ætla að RNA gegni víðtækara hlutverki í starfsemi frumunnar en áður var talið. Eitt þeirra er svokallað RNA-inngrip (e. RNA interference) sem frumur nota meðal annars til að stjórna genatjáningu, það er hvernig upplýsingar eru lesnar af genasvæðum litninga. Það sem er sérstakt við RNA-inngrip er að það getur borist á milli fruma sem og til dótturfruma við frumuskiptingar. Þannig getur það borist í kynfrumur og þar með á milli kynslóða. RNA-inngrip hefur varðveist með þróun og finnst allt frá einfrumungum til manna.
Hér sést samanburður á sameindaröðun tvíþátta DNA og tvíþátta RNA
RNA-inngrip felur meðal annars í sér að litlir bútar af svokölluðu tvíþátta RNA koma í veg fyrir þýðingu gena yfir í prótín. Einnig er RNA-inngrip liður í að bæla óstöðugleika erfðaefnis og því mætti segja að það verki sem nokkurs konar ónæmisvörn erfðaefnisins. RNA-inngrip er jafnframt þekkt sem veiruvörn, en frumur geta eytt erfðaefni veira með því. Verið er að þróa aðferðir og lyf sem byggja á RNA-inngripi, en slík lyf gætu gagnast gegn veirusjúkdómum sem og öðrum sjúkdómum.
Tvíþátta RNA-sameindir eru gerðar úr tveimur einföldum kirnakeðjum eða þáttum, en nánar má les um þetta í svari Guðmundar Eggertssonar við spurningunni Af hverju er DNA-sameindin gormlaga? DNA er nánast alltaf tvíþátta sameind, en flestar RNA-sameindir eru hins vegar einþátta.
Tvíþátta RNA-sameindir eru framleiddar í frumum með hjálp ensíma og ýmissa prótínflóka (e. protein complex, hópur prótína sem starfa saman). Nánar tiltekið er þetta gert með því að umrita DNA í kjörnum fruma. Umritun getur átt sér stað frá endurteknum röðum í erfðamenginu þar sem DNA-þættirnir tveir eru umritaðir yfir í tvo RNA-þætti sem geta parast. Einnig getur orðið þáttapörun innan RNA-sameindar vegna samsvörunar í kirnisröð og myndast þá lykkja á sameindinni. Tiltekinn RNA-kjarnsýrukljúfur (e. ribonuclease, RNase) sér svo um að klippa sameindirnar niður í litlar tvíþátta RNA-sameindir, það er tvær samsvarandi einþátta RNA-sameindir sem hver um sig hefur um 21-23 kirni.
RNA getur líka borist í frumur utan frá, til dæmis við veirusýkingar eða þegar vísindamenn koma þeim þar fyrir á einn eða annan hátt. Slíkar RNA-sameindir eru einnig klofnar niður í tvíþátta RNA-sameindir af svipaðri stærð og þær sem framleiddar eru af frumunum sjálfum. Þessar tvíþátta sameindir eru svo fluttar yfir í prótínflóka sem nefndur hefur verið RISC (e. RNA induced silencing complex). Þar er annar RNA-þátturinn fjarlægður en hinn helst á sínum stað og er tilbúinn að taka á móti og þáttaparast við nýjar einþátta RNA-sameindir. Þeim er síðan eytt með niðurbroti eða virkni þeirra hindruð á annan hátt.
Einþátta RNA sem tekið er úr umferð með RNA-inngripi ber upplýsingar, umritaðar af DNA, um myndun prótína. Með því að hindra einþátta RNA í því að taka þátt í prótínframleiðslu kemur tvíþátta RNA að genaþöggun (e. gene silencing), það er kemur í veg fyrir að sameindin sem tiltekið gen gaf upplýsingar um verði búin til.
Nóbelsverðlaunahafarnir í læknisfræði árið 2006 þeir Andrew Z. Fire og Craig C. Mello
RNA-inngrip hefur verið þekkt síðastliðin 15 ár og hefur talsvert verið í sviðsljósinu undanfarið, en tveir Bandaríkjamenn, þeir Andrew Z. Fire og Craig C. Mello, hlutu Nóbelsverðlaunin í læknisfræði árið 2006 fyrir rannsóknir sínar á þessu sviði. Nánar tiltekið fengu þeir verðlaunin fyrir að uppgötva RNA-inngrip og að lýsa því að genaþöggun er framkvæmd með tvíþátta RNA. Helstu niðurstöður þeirra byggja á rannsóknum á þráðorminum (e. roundworm) Caenorhabditis elegans og birtust þær meðal annars í grein í vísindatímaritinu Nature árið 1998.
Í þeirri grein er varpað ljósi á virkni RNA-inngrips og þannig hlaust skýring á fyrri niðurstöðum þeirra sjálfra og annarra rannsóknahópa. Auk þess voru lagðar línurnar fyrir áframhaldandi rannsóknir sem útskýrðu innanfrumuferlið að baki RNA-inngripi og hversu mikilvægt það er í líf- og læknisfræði.
Frekari fróðleikur um DNA og RNA á Vísindavefnum eftir Guðmund Eggertsson:
Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.
Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar
um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að
svara öllum spurningum.
Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að
svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki
nægileg deili á sér.
Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.
Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!
Sólin
Rís 05:15 • sest 21:38
Tunglið
Rís 01:18 • Sest 04:30
Flóð
Árdegis: 07:36 • Síðdegis: 19:53
Fjara
Árdegis: 01:39 • Síðdegis: 13:42
