Az emberi DNS rejtett második kódja kapcsolja ki a géneket

Az emberi DNS egy bonyolult, hárombetűs egységekből álló rendszer; ezek az egységek négyféle nukleotidból épülnek fel. Ezek az egységek, úgynevezett kodonok irányítják, hogy a sejtek mely aminosavakat építsenek be a fehérjékbe. Bár több különböző kodon is kódolhatja ugyanazt az aminosavat, ezt sokáig a genetikai rendszer egyszerű redundanciájának gondolták.

Nem minden genetikai üzenet egyenértékű

Újabban viszont egyre több kutatás mutatja, hogy ezek a “szinonim” kodonok valójában nem egyenlőek. Egyes kodonok olyan mRNS-eket eredményeznek, amelyek stabilabbak, és a sejt könnyebben fordítja le őket fehérjékké, míg a nem optimális kodonokból gyengébben működő üzenetek lesznek, amelyek hamarabb lebomlanak. Eddig nem lehetett pontosan tudni, hogyan ismeri fel és kezeli a sejt ezeket a kevésbé hatékony üzeneteket.

A sejt titkos “minőség-ellenőrzési” rendszere

A Kyoto Egyetem és a RIKEN kutatócsoportja genomszintű CRISPR-vizsgálatot végzett, hogy azonosítsák azokat a tényezőket, amelyek meghatározzák a kodonfüggő génexpressziót. A kutatók felfedezték, hogy egy DHX29 nevű fehérje kulcsszerepet játszik az üzenetek szűrésében: ez a fehérje azokat az mRNS-eket “némítja el”, amelyek nem optimális kodonokat tartalmaznak, így azok kevésbé fordítódnak fehérjékké.

Hogyan némítja el a DHX29 a gyenge genetikai üzeneteket?

Később a kutatók kriogén elektronmikroszkópiával figyelték meg, ahogy a DHX29 fizikailag kölcsönhatásba lép a fehérjetermelésért felelős 80S riboszómával. Az is kiderült, hogy a DHX29 jellemzően a nem optimális kodonokat olvasó riboszómákkal kapcsolódik össze. Nemcsak önmagában hat, hanem egy GIGYF2–4EHP elnevezésű fehérjekomplexet is toboroz, amely szelektíven elnyomja a gyenge mRNS-eket.

Új szemlélet a génszabályozásban

A DHX29 működésének feltárása új szintet hoz a génszabályozás kutatásába, hiszen maga a kodonválasztás is aktívan befolyásolja, hogyan hasznosítják sejtjeink a génjeinket. A mechanizmus hatással lehet a sejtdifferenciálódásra, az egyensúly fenntartására vagy akár a daganatok kialakulására is. A kutatók tovább vizsgálják, hogy a DHX29 milyen szerepet játszik egészséges és kóros állapotokban.

2026, adrienne, www.sciencedaily.com alapján