Ο θαυμαστός κόσμος του RΝΑ

Πριν καλά καλά «κρυώσει» η ιστορική επιστημονική επιτυχία της
αποκωδικοποίησης του DNA, νέα δεδομένα αλλάζουν και πάλι τον προσανατολισμό
της έρευνας. Κι ενώ σήμερα το DNA θεωρείται ο βασιλιάς του βιολογικού
σύμπαντος, όλο και περισσότεροι επιστήμονες υποστηρίζουν πως το παιχνίδι
παίζεται (και) αλλού.

Μια σειρά από επιστημονικά ευρήματα έρχονται να «δυναμιτίσουν» την άποψη που
ήθελε τις πρωτεΐνες στο επίκεντρο του βιολογικού γίγνεσθαι, ρίχνοντας φως σε
κάτι που μέχρι τώρα εθεωρείτο απλώς ο… φτωχός συγγενής του
δεσοξυριβοζονουκλεϊνικού οξέος (DNA): το ριβοζονουκλεϊκό οξύ, το RNA.

Σύμφωνα με τη σημερινή «βιολογική τάξη πραγμάτων» το DNA αποτελεί τον
«μπούσουλα» με βάση τον οποίο οι πρωτεΐνες κινούν τα γρανάζια της ζωής.
Αντιγράφουν τα χρωμοσώματά μας, ελέγχουν τα γονίδια, διατηρούν τις ενώσεις των
κυττάρων, χωνεύουν το φαγητό που τρώμε και πολλά άλλα. Γι’ αυτό και το μεγάλο
στοίχημα των γενετιστών ήταν να «γνωρίσουν» τα τουλάχιστον 35.000 γονίδια που
συνθέτουν τις πρωτεΐνες στον ανθρώπινο οργανισμό.

Σε κατώτερο βάθρο. Όμως, αρκετοί επιστήμονες – με πρώτους μια ομάδα από
το Πανεπιστήμιο Κουίνσλαντ της Αυστραλίας – υποστηρίζουν πλέον πως σύντομα μια
θέση στο ψηλό βάθρο των πρωτεϊνών θα έχει σύντομα και το RNA, ο χημικά
κατώτερος «εξάδελφος» του DNA.

Το RNA αποτελείται από μια απλή σειρά γενετικών στοιχείων (σε αντίθεση με τη
διπλή έλικα του DNA) και για πολύ καιρό ο ρόλος του μέσα στο κύτταρο εθεωρείτο
υποδεέστερος. Είναι ο αγγελιαφόρος που μεταφέρει πληροφορίες από τον κυτταρικό
πυρήνα (και την ακολουθία του DNA) στο κυτταρόπλασμα, όπου και βρίσκονται «τα
εργοστάσια παραγωγής πρωτεϊνών».

Αυτό όμως, σύμφωνα με τα τελευταία δεδομένα, είναι η δουλειά ενός μόνο τύπου
RNA.

Τα μόρια ncRNA. Πρόσφατα, λοιπόν, ανακαλύφθηκε πως εκτός από τα γονίδια
που συνθέτουν πρωτεΐνες, κάποια άλλα είναι αφοσιωμένα στην παραγωγή RNA για
τον εαυτό τους. Παράγουν, δηλαδή, ένα RNA χωρίς κωδικοποιημένη πληροφορία (non
– coding, ncRNA).

Για πολλά χρόνια οι επιστήμονες νόμιζαν πως τα μόρια ncRNA παράγονταν σε μικρό
αριθμό γονιδίων, χωρίς μάλιστα να χρησιμεύουν σε τίποτα. Μια σειρά από μελέτες
όμως, έρχονται να διαψεύσουν αυτή την άποψη. Αποκαλύπτουν πως το ncRNA όχι
μόνο παράγεται σε ισάριθμα ή και πολύ περισσότερα γονίδια σε σχέση με αυτά που
φτιάχνουν τις πρωτεΐνες, αλλά έχει και θαυμαστές ιδιότητες.

H αποκωδικοποίηση του ανθρώπινου γονιδιώματος, πριν από μερικά χρόνια, άνοιξε νέους δρόμους στην επιστήμη. Οι ειδικοί, όμως, δεν ξεχνούν και το… ταπεινό RNA που αποδεικνύεται εξίσου θαυματουργό!

Μεταγραφικοί παράγοντες. Μετά την αποκωδικοποίηση του ανθρώπινου
γονιδιώματος, ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Santa Klara της Καλιφόρνια
διερεύνησε μέρη του DNA στα χρωμοσώματα 21 και 22 – τα δύο μικρότερα
χρωμοσώματα του ανθρώπου. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν πως οι πρωτεΐνες που
ονομάζονται «μεταγραφικοί παράγοντες» εντοπίζονταν σε περιοχές ακόμη και έξω
από το κύτταρο και πάντα σε συνδυασμό με πολλά μόρια ncRNA. Αντίστοιχα
ευρήματα υπήρξαν και σε 10 ακόμη χρωμοσώματα του ανθρώπου.

Σκοτώνει τα «ζιζάνια». Οι επιστήμονες επιδίδονται τώρα στη διερεύνηση
του ακριβούς ρόλου που παίζουν τα ncRNA στο κύτταρο και στη βιολογική εξέλιξη
των οργανισμών. Σύμφωνα με τα μέχρι τώρα συμπεράσματά τους, το ncRNA είναι
«ταγμένο» σε πολλούς διαφορετικούς στόχους. Και ανάλογα με τη… δουλειά που
κάνει, παίρνει διαφορετικά ονόματα.

Για παράδειγμα, το παρεμβαλλόμενο RNA, όπως ονομάζεται, (interfering RNA ή
RNAi) αποτελεί ένα είδος «ανοσοποιητικού συστήματος» των κυττάρων και έχει
καθοριστικό ρόλο στην εξόντωση γονιδίων που βλάπτουν το κύτταρο. Τέτοια μόρια
RNA είχαν ανακαλυφθεί αρχικά σε φυτά, όμως πρόσφατα εντοπίστηκαν και στον
άνθρωπο. Περίπου το 1% των ανθρώπινων γονιδίων περιέχει αυτόν τον τύπο RNA που
«σκοτώνει» τα «ζιζάνια». Το ενδιαφέρον της γενετικής επικεντρώνεται τώρα στο
πώς αυτά τα ncRNA θα επιστρατευτούν στη μάχη εναντίον ιών και ασθενειών.

Το ριβορυθμιστικό RNA. Το ριβοσωματικό RNA έχει καθοριστικό ρόλο στη
δημιουργία των ριβοσωμάτων τα οποία με τη σειρά τους είναι από τους
«πρωτομάστορες» στην παραγωγή πρωτεϊνών. Από την άλλη μεριά, το ριβορυθμιστικό
RNA (που ανήκει την κατηγορία των λεγόμενων καταλυτικών) είναι αυτό που
καθορίζει την αντίδραση του κυττάρου σε χημικές ουσίες προερχόμενες από το
περιβάλλον.

Πάντως, παρά τα δεκάδες διαφορετικά «καθήκοντα» του ncRNA, οι επιστήμονες
θεωρούν πως έχουν ακόμη πολύ δρόμο μέχρι να διαλευκάνουν το «μυστήριο» του RNA
στο σύνολό του. Το σίγουρο είναι πως η αντίληψη που επικρατούσε τα τελευταία
50 χρόνια στη Βιολογία έχει αλλάξει.

Ένα Νόμπελ… έστρεψε την προσοχή στο Rna

Αφού λοιπόν το RNA είναι τόσο σημαντικό, γιατί το αγνοούσαμε μέχρι
σήμερα; Κατ’ αρχάς, το RNA είναι πιο δύσκολο να μελετηθεί σε σχέση με το DNA
εξαιτίας της δομής του η οποία είναι σχετικά ασταθής. Επιπλέον, οι πρωτεΐνες
προκαλούσαν πάντα το ενδιαφέρον περισσότερων επιστημόνων καθώς τόσο η σύνθεσή
τους – από 20 διαφορετικά αμινοξέα – όσο και ο ρόλος τους μέσα στο κύτταρο
είναι πιο περίπλοκος. H επιστήμη άρχισε να… δίνει σημασία στο RNA στα τέλη
της δεκαετίας του 1980. Τότε, οι Σίντεϊ Άλτμαν και Τομ Κετς ανακάλυψαν ότι το
RNA μπορεί να δράσει ως καταλύτης και να επιταχύνει χημικές αντιδράσεις μέσα
στο κύτταρο – δράση που μέχρι τότε εθεωρείτο προνόμιο των πρωτεϊνικών ενζύμων.
H ανακάλυψη έδωσε στους δύο επιστήμονες το βραβείο Νόμπελ.

Επιμέλεια: Στέφανος Κρίκκης, Εύη Ελευθεριάδου