Solut muuntavat DNA:n geneettisen koodin ketjumaisiksi mRNA-molekyyleiksi, jotka toimivat viestein\u00e4 proteiinien tuottamiseksi. mRNA:n p\u00e4\u00e4h\u00e4n liitet\u00e4\u00e4n poly(A)-h\u00e4nt\u00e4 eli adenosiineista (A) koostuva toistojakso, joka vaikuttaa siihen, kuinka paljon proteiinia mRNA tuottaa ja kuinka pitk\u00e4\u00e4n viesti s\u00e4ilyy solussa. Hiivasoluissa h\u00e4nn\u00e4t ovat yleens\u00e4 60 adenosiinia pitki\u00e4, mutta t\u00e4h\u00e4n asti ei tiedetty, miten solut m\u00e4\u00e4ritt\u00e4v\u00e4t niiden pituuden n\u00e4in tarkasti.<\/p>\n
Turun yliopiston tutkijat onnistuivat yhdess\u00e4 Cambridgen molekyylibiologian laboratorion (LMB) ja Aarhusin yliopiston tutkijoiden kanssa rekonstruoimaan poly(A)-h\u00e4ntien muodostusprosessin laboratoriossa. He havaitsivat, ett\u00e4 h\u00e4nn\u00e4n pituuden ratkaisevat kaksi tekij\u00e4\u00e4: adenosiineja lis\u00e4\u00e4v\u00e4 CPAC-koneisto ja Nab2-proteiini, jonka kiinnittyminen h\u00e4nt\u00e4\u00e4n pys\u00e4ytt\u00e4\u00e4 sen pidentymisen.<\/p>\n
Tutkijat yll\u00e4ttyiv\u00e4t, ett\u00e4 h\u00e4nn\u00e4n pituus ei m\u00e4\u00e4r\u00e4ydy sen koon perusteella, vaan kahden prosessin kilpajuoksuna: kuinka nopeasti CPAC lis\u00e4\u00e4 adenosiineja ja kuinka nopeasti Nab2 sitoutuu.<\/p>\n
\u2013 N\u00e4m\u00e4 molekyylikoneet mittaavat RNA:ta ajan, eiv\u00e4t koon perusteella. Tarkkuus syntyy siit\u00e4, ett\u00e4 Nab2 pys\u00e4ytt\u00e4\u00e4 reaktion aina kahden-kolmen sekunnin kuluttua sen alkamisesta, kertoo tutkimusta johtanut akatemiatutkija Matti Turtola\u00a0<\/strong>Turun yliopistosta.<\/p>\n T\u00e4ss\u00e4 kellontarkassa j\u00e4rjestelm\u00e4ss\u00e4 Nab2:n pitoisuus solussa, ja siten sen kiinnittymisnopeus, m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4, milloin h\u00e4nn\u00e4n pidentyminen pys\u00e4htyy.<\/p>\n \u2013 Mekanismi on elegantti, sill\u00e4 Nab2 my\u00f6s s\u00e4\u00e4telee omaa pitoisuuttaan soluissa. T\u00e4m\u00e4 pit\u00e4\u00e4 mittaustarkkuuden kohdallaan muuttuvissa olosuhteissa, Turtola toteaa.\u00a0<\/p>\n Ajoitukseen perustuvan s\u00e4\u00e4telyn ansiosta jokainen uusi mRNA saa juuri oikean pituisen h\u00e4nn\u00e4n, mik\u00e4 yll\u00e4pit\u00e4\u00e4 proteiinintuotannon tasapainoa.<\/p>\n Suomen Akatemian ja Magnus Ehrnroothin s\u00e4\u00e4ti\u00f6n rahoittama tutkimus tarjoaa uutta tietoa siit\u00e4, miten solut s\u00e4\u00e4telev\u00e4t geenien ilmenemist\u00e4.<\/p>\n Tutkimus osoittaa, ett\u00e4 ajoitukseen perustuvat mekanismit voivat olla yht\u00e4 keskeisi\u00e4 kuin rakenteelliset tunnistuskeinot.<\/p>\n Samankaltaisia ”kineettisi\u00e4 viivaimia” voi esiinty\u00e4 erilaisissa biologisissa prosesseissa, ja niiden toiminnan ymm\u00e4rt\u00e4minen voi auttaa selvitt\u00e4m\u00e4\u00e4n sairauksien taustalla olevia h\u00e4iri\u00f6it\u00e4. Ihmisell\u00e4 Nab2:n vastine, ZC3H14, on t\u00e4rke\u00e4 erityisesti aivojen kehityksess\u00e4, mik\u00e4 viittaa siihen, ett\u00e4 vastaavat mekanismit ovat olennaisia my\u00f6s ihmisen solujen tasapainon yll\u00e4pidossa.<\/p>\n Tutkimus on julkaistu arvostetussa Genes & Development -lehdess\u00e4 elokuussa.