Nové poznatky vědců z AV ČR přispívají k léčbě závažných onemocnění
Návod, jak postavit lidské tělo, je uložen v dlouhých vláknitých „molekulách dědičnosti“, v DNA. Tak, jako je složité naše tělo, je i složitý tento návod. Způsob, jakým ho buňky čtou, není dosud zcela objasněn. Jeden z krůčků k porozumění této velmi složité záhady udělali nedávno vědci z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR.
Po dlouhou dobu se věřilo, že základní genetickou jednotkou jsou geny a že každý gen nese
informaci pro tvorbu jedné bílkoviny. Nicméně v posledních letech se ukazuje, že většina genů může
sloužit k výrobě více než jedné bílkoviny v závislosti na tom, v jaké části lidského těla je daný
gen „čten“. Například bílkovina fibronektin, důležitá pro hojení ran, se v krvi vyskytuje pouze v
krátké formě. Vedle toho existují ještě fibronektiny, které jsou o něco delší, vylučuje je mnoho
typů buněk do mezibuněčného prostoru a mimo jiné jsou i často hojně nalézány v některých nádorech.
Všechny rozdílné fibronektiny vznikají z jediného genu díky „alternativnímu sestřihu“ RNA. Co to
je?
Informace z vlákna molekuly DNA jsou v buňkách nejprve přepsány do podobného vlákna RNA. Každá
RNA je následně zkrácena (sestřižena, proto RNA sestřih) a teprve podle této sestřižené RNA buňky
postaví bílkoviny. Buňky si sice RNA sestřihem přidělávají práci, ale zároveň sestřih dokážou
rafinovaně využívat: někdy RNA zkrátí víc, někdy míň, a proto se může z jednoho genu vytvořit např.
krátký i dlouhý fibronektin. Poruchy tohoto děje mohou vést k závažným onemocněním.
Hlavními faktory, které rozhodují o sestřihu RNA, jsou krátké úseky v RNA a regulační
molekuly, jež tyto úseky v RNA rozpoznávají. Nicméně již delší dobu existovalo podezření, že tato
představa není kompletní. Vědecký tým pod vedením doktora David Staňka z Ústavu molekulární
genetiky (ÚMG) Akademie věd ČR nyní zjistil, že o alternativním sestřihu se částečně rozhoduje již
na úrovni DNA, tedy daleko dříve, než se dříve předpokládalo.
DNA je v buněčném jádře obalena bílkovinami zvanými histony, které ji chrání. Vědci z ÚMG AV
ČR došli k závěru, že malé modifikace histonů mění sestřih některých molekul RNA, kupříkladu těch,
které kódují právě bílkovinu fibronektin. Důležité je, že modifikace histonů lze ovlivňovat různými
látkami, a tak nepřímo měnit i sestřih RNA. Mnoho z těchto látek se testuje v klinických studiích
jako možná léčiva nádorových či neurodegenerativních onemocnění. Zjištění, že tato léčiva mohou
měnit alternativní sestřih mnoha set genů, může rozšířit jejich léčebný účinek i na nemoci
způsobené chybným sestřihem RNA.
Více informací v časopise PloS ONE: Hnilicová J. a spol. (2011) Histone deacetylase aktivity
modulates alternative splicing.
PloS ONE, 6(2): e16727, viz
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0016727
Kontakt: David Staněk, Ph.D., Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v .i., tel.: 296 443 118,
e-mail:
stanek@img.cas.cz
Připravily: Odbor mediální komunikace (Kancelář AV ČR) a Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v.
i.
5.8.2011
