Dynamiken hos reglerande RNA

År: 2014 // Projektledare: Katja Petzold // Anslagsförvaltare: Karolinska Institutet // Område: Medicin // Belopp: 8 000 000 kr

Hur RNA-molekylen rör sig har betydelse, visar Katja Petzold, vars forskargrupp är den första som lyckats påvisa att exciterade tillstånd i RNA-molekylen har en avgörande betydelse för molekylens funktion. RNA-molekylen reglerar genuttryck i cellen, något som har betydelse för utvecklingen av cancer och infektioner. Att påverka RNA-molekylens rörelse skulle innebära nya möjligheter att reglera molekylens funktion och kan bli en helt ny måltavla för läkemedel. 

 

Endast 25 procent av människans arvsmassa kodar för protein och resten har man tidigare ansett vara skräp – nu har man upptäckt att 75 procent av arvsmassan kodar för RNA. Upptäckten öppnar en ny värld av RNA-molekyler med okända funktioner. Dessa RNA rör sig och dessa rörelser reglerar RNA-funktionen.

Hittills har vi bara kunnat ta ögonblicksbilder av RNA-molekyler men för att studera hur RNA-rörelse förklarar dess funktion krävs observation av deras rörelse. Föreställ dig att vi inte vet vad en sax är och att de enda ledtrådar vi har är bilder på en sax i stängt tillstånd. Då blir det svårt att dra slutsatser angående saxens funktion. Först när vi kan se hur saxen öppnas och sluts blir funktionen uppenbar. Den öppna saxen motsvaras av ett exciterat tillstånd hos en RNA-molekyl. 
Med kärnmagnetisk resonans (NMR) är vi den första forskargrupp som lyckats påvisa exciterade tillstånd i RNA och visat att det är avgörande för funktionen av RNA.

Målet är att med kärnmagnetisk resonans undersöka rörelser och exciterade tillstånd hos två RNA-system, mikroRNA och ribosomer, vilka är relaterade bland annat till cancer och infektioner. Eftersom exciterade tillstånd kan kontrollera processer av reglerande RNA-molekyler avslöjar detta en helt ny nivå för justering av RNA-aktiviteter som är viktiga i alla livsprocesser, från cellutveckling till bakterie- och virusinfektioner. Inom konventionell strukturbiologi förklarar man funktioner och utvecklar läkemedel utifrån statiska ögonblicksbilder, men nu måste också rörelser beaktas vid läkemedelsutveckling.