Co je jednořetězcová RNA?
Ve všech druzích života jsou tři základní makromolekuly. Kyselina ribonukleová (RNA) je jednou z těchto tří a RNA má úžasnou schopnost jako jednovláknová molekula zaujmout trojrozměrné tvary pomocí vícenásobné vodíkové vazby, která tvoří její sekundární strukturální lešení. Dalšími dvěma nezbytnými makromolekuly jsou kyselina deoxyribonukleová (DNA) a proteiny; z těchto dvou RNA má mnoho podobností s proteiny ve funkci a podobnosti s DNA v chemické struktuře. Existují také dvouvláknové RNA, ale jsou vzácné. Jednovláknová RNA katalyzuje biologické reakce, je přijímačem a vysílačem buněčných signálů a pomáhá při kontrole genových expresí.
Od roku 2011 je jednořetězcová RNA předmětem sedmi Nobelových cen. Mnoho výzkumů mezi cenami provedlo objevy povinností RNA, což vedlo k významnému pokroku v biologických a lékařských vědách. Jednovláknová RNA byla nalezena v roce 1868, přesto byla špatně charakterizována, a teprve v roce 1959 dostala pozornost Nobelovy ceny, když Ochoa a Kornberg obdrželi Nobelovu cenu za medicínu poté, co syntetizovali RNA v laboratoři pomocí enzymu - znovu špatně charakterizovaný; nebyla to skutečná syntéza, ale postup degradace. V 60. a 70. letech 20. století byly uděleny dvě další ceny za objevy, že jednořetězcová RNA může nést nejen genetické informace, ale také funguje jako katalyzátor biologických reakcí a za objev, že retroviry mohou prostřednictvím enzymů replikovat RNA do DNA a vytvářet tak tento typ replikace obousměrná ulice. V 80. letech až do roku 2006 byly uděleny další čtyři ceny za objevy v sestřihu RNA, více katalyzujících funkcí, funkcí microRNA a transkripci RNA.
Jednovláknová RNA je pomocná při syntéze proteinů; když jsou proteiny tvořeny v ribozomech, je to messengerová RNA (mRNA), která řídí sestavení a spolu s přenosovou RNA (tRNA) dodává doprovodné aminokyseliny, aby se spojily a vytvořily proteiny. Ribozomální továrny na proteiny dostávají genetickou informaci z mRNA a 80 nukleotidů tRNA je nástrojem při translaci aminokyselin na nově se formující proteiny. S použitím DNA jako templátu enzym známý jako RNA polymeráza přepisuje RNA pro nová vlákna jednořetězcové RNA. Stejný enzym používá šablony RNA, když se RNA viry, jako je poliovirus, pokouší replikovat svůj virový materiál. Existuje způsob, jak měřit a skrínovat funkci jednovláknové RNA důležité pro pochopení vazby mezi RNA a proteiny. Nukleotidové analogové interferenční mapování (NAIM) objevuje identitu konkrétních molekul RNA, které se vážou na proteiny méně dobře než vazby RNA divokého typu, aby lépe porozumělo zprostředkujícímu vazebnému chování s proteiny.
Protože RNA nese genetické informace, RNA viry obsahují replikace RNA ve svém genomu a také různé proteiny kódované tímto genomem. Některé proteiny chrání tento virový genom, když se převádí na nového buněčného hostitele. Tyto viry s rezidentní replikací RNA zase přepisují DNA a vytvářejí novou jednovláknovou RNA, která dále šíří viry. Existují čtyři skupiny RNA virů, které šíří spalničky, příušnice, vztekliny, chřipku, žlutou zimnici a encefalitidu koní mezi řadu dalších nemocí a každá skupina má svůj vlastní způsob replikace genomu viru.
Je známo, že nosorožci, včetně běžného nachlazení, jsou jednovláknová RNA, která se replikuje v cytoplazmě buňky zpracováním virové proteázy, která vede k uvolňování proteinů infikovaných virem. Jednovláknová RNA je také spojena s typem zánětu, který může být zodpovědný za fetální srdeční fibrózu, která může vést k srdeční blokádě způsobem autoimunitní reakce, což vede k vrozeným srdečním vadám. Existují však objevy o RNA, které mohou použít RNA k umlčení genů v těle, které by mohly způsobit onemocnění. S vědomím, že existují malé části RNA, které interferují s výrobou proteinů, někteří věří, že jednoho dne bude jednořetězcová RNA dodávat léčiva přímo do proteinů.