/nginx/o/2022/10/29/14927890t1he786.jpg)
:format(webp)/nginx/o/2024/10/12/16413962t1hcc5f.jpg)
Nad leidsidki nõela heinakuhjast ja siis selgus, et neid «nõelu» on palju
/nginx/o/2024/10/12/16413963t1hdc6a.jpg)
Ambros ja Ruvkun suutsid elumasina korralduses üles leida teadmise, kuidas see udupeenelt korraldatud tasakaal me ümber ja me sees toimib. Elu heinakuhjast leiti nõel, mida isegi ei osatud otsida. Ja võibki olla nii, et tänu just neile pisikestele molekulidele oleme kõik ilusamad, paremad ja toredamad olendid.
Väga pikka aega – pea kolm aastakümmet – oldi igati rahul asjaoluga, et on olemas valgud, mis määravad, millal ja kuhu konkreetseid valke valmistatakse. Mõistagi, ka nende valkude sünteesimiseks on DNAs oma piirkond, kust see sünteesijuhend võetakse. Neid valke nimetatakse transkriptsioonifaktoriteks.
Millimeetripikkune uss
/nginx/o/2024/10/12/16413964t1hee93.jpg)
Maailm oli selles mõttes lihtne hetkeni, kui Ambros ja Ruvkun asusid koos uurima varbussi Caenorhabditis elegans’i, millimeetripikkuse ümarussi genoomi ja tegutsemist. Teadlaste jaoks oli tegemist ahvatleva mudelorganismiga: hoomatava suurusega genoom ja lisaks sellele veel kõik hulkraksete puhul huvipakkuvad rakudki: närvirakkudest lihasrakkudeni välja. Genoomis võib esile tulla erinevaid mutatsioone ja kahte muteerunud ussiliini Ambros ja Ruvkun lähemalt vaatama asusidki – eks ikka saamaks aru, mida üks või teine vigane geen teeb ja mida teeb terve geen. Teadusliku terminoloogia järgi olid need mutatsioonid Lin4 ja Lin14: need olid siis vastavate geenide nimetused selle ümarussi DNAs.
Lin4 geen ja sellest valmistatud «retsept» oli aga hoopiski imelühike, vaid 21 nukelotiidi pikkune, RNA molekulijupp ja veel selline jupike, mis nagu polnudki õige retsept, sest selle peale rakk ei hakanudki valku valmistama. Selle molekulijupi kuju oli säärane, et see nägi välja nagu juuksenõel: ühes otsas silmus ja ahelad kokku kleepunud pikaks vardaks.
«Aga see polnud veel kõik!»
Ilmnes, et kui ümarussil oli nii Lin4 kui Lin14 geen, siis millegipärast vaid Lin14 geeni tõttu tekkivat mutatsiooni ei ilmnenud. Ühe mutatsiooni olemasolu justkui pärssis teise tekke. Olgu öeldud, et Lin14 geen oli piisavalt suur ja sellest tehtud «retseptiga» tootsid ümarussi rakud ka piisavalt valke, aga paraku selliseid, mille tulemusena uss ise oli oluliselt kiduram kui mutatsioonideta elukas.
See tähelepanek avaldati teadusartiklina 1993. aastal ning toona pani see molekulaarbioloogide enamuse lihtsalt õlgu kehitama: noh, ju see Caenorhabditis elegans ongi selline veidi veider tegelane ja mingi imepisike RNA molekuli jupike suudab kuidagi takistada mutantse geeni põhjustatud valgusünteesi. Tõesti, muudest loomadest seda Lin4 geeni leida ei õnnestunud.
Täpp i peale
Möödus seitse pikka aastat ja Gary Ruvkun avastas samuti lühikest RNA jupikest tekitava geeni Let7 ning avaldas sellest ka artikli. Let7 geen oli aga looduses väga levinud ja iidne ning tänaseks on selliseid lühikesi RNA jupikesi, mida nimetataksegi nüüd mikro-RNAks, leitud tuhandeid. Nende rollgi on kindlaks tehtud: nimelt, kui selline mikro-RNA rakku tekib, siis asub see koos oma valgust kaaslasega otsima «retseptilehti» ehk siis valke sünteesivaid RNA lõike (mRNAsid – see nimetus tuleneb messenger RNA nimetusest, mis ongi informatsiooni või sõnumit kandev RNA), milles olevate lühemate nukleotiidijärjestustega mikro-RNA liituda saaks.
Kui selline liitumine on toimunud ja olgu see mRNA molekul kuitahes suur, siis käivitub piltlikult selle mRNA molekuli lammutamine ning selle konkreetse geeni avaldumisele pannakse piir. Sisuliselt saab valguköök käsu: selle retsepti järgi enam asju edasi ei tehta. See pikka aega märkamatuks jäänud molekulaarne mehhanism on olemas olnud ilmselt sadu miljoneid aastaid.
Üks mikro-RNA võib samas pärssida mitme valgu sünteesimist, ehk siis puruks rebida valgusünteesimise retsepti, nii nagu saavad erinevad mikro-RNA molekulid katki rebida ka üht ja sedasama retsepti.
Ka mitmete haiguste, muuhulgas vähi kujunemisel on sellised ebakohad retseptuuris üheks põhjuseks: kas vale retsept jääb töösse või õige retsept rebitakse puruks. Praegu on teada, et mõned mikro-RNAd suudavad leevendada põletikkegi.
Igatahes on üksikust nõelast saanud terve nõelte kuhi ning on selge, et selle peenhäälestusmehhanismi avastajad on Nobeli kuulsuste alleel igati õiges kohas.