Tato malá molekula, podle které se staví proteiny našeho těla, skrývá více, než jsme si mysleli, a sklízí jednu Nobelovu cenu za druhou. MikroRNA jsou malé úseky RNA, u kterých se ještě do nedávna myslelo, že jsou poměrně zbytečné, protože nekódují žádné proteiny. Dnes však za jejich popis a význam byla udělena Nobelova cena za medicínu vědcům Victoru Ambrosovi a Garymu Ruvkunovi.

Jak buňka ví, jak máme vypadat?

Někteří už ze základní či střední školy tušíte, že v DNA uvnitř všech našich buněk máme zakódovanou informaci o tom, jak má vypadat každý kousek našeho těla, tedy celý člověk. Podle toho, kde se naše buňky nachází, se část DNA přepíše do konkrétní RNA (z dvojšroubovice do jednodušší molekuly), ze které se následně poskládá konkrétní protein potřebný v dané oblasti lidského těla. Díky tomu vypadají neurony jinak než třeba buňky střeva.

Zbytečný kód

Zajímavé je, že jak v naši DNA, tak v mnoha úsecích RNA se nachází části, které nekódují žádné proteiny. Zprvu se tak zdálo, jako by tělo tvořilo naprosto zbytečné molekuly. Vědci Ambros a Ruvkun popsali právě jeden z tohoto typu molekul - takzvané mikroRNA (pro jejich malou velikost). Následně však zjistili, že se rozhodně nejedná o zbytečné úseky RNA. I přes to, že nekódují žádné proteiny, hrají významnou roli v řadě fyziologických procesů.

Euforii z objevu vystřídalo ticho

Celý výzkum započal už v v jejich postdoktorandské praxi v roce 1993, kdy popsali zvláštní funkci RNA. Tyto krátké úseky totiž měly vliv na to, které geny se aktivovaly a které ne - podílely se tedy na genové regulaci. Tehdy svůj výzkum publikovali v prestižním časopise Cell, ale namísto uznání se dočkali ze strany vědecké komunity spíše ticha. Tehdy však byl celý jev pozorován pouze na háďátkách.

Až teprve o sedm let později se jim povedlo objevit typ mikroRNA, který se nachází v širokém spektru živočišné říše, a ne pouze u hlístic jako v roce 1993. Tento objev nastartoval výzkum mirkoRNA ve velkém a v následujících letech další laboratoře objevily stovky nových typů mikroRNA. Jen u člověka je jich nyní známo přes tisíc a prokázalo se, že regulace toho, co buňka vytváří pomocí RNA, je poměrně univerzálním systémem fungujícím napříč mnoha organismy.

MikroRNA v medicíně

Důležitým zjištěním bylo to, že špatná regulace mikroRNA může vést také ke vzniku rakoviny. Dříve se myslelo, že za rakovinou stojí převážně mutace v genech kódujících naše proteiny, ale nyní víme, že i chybná mutace v mikroRNA může způsobit rakovinné bujení. Kromě toho mutace v nekódující mikroRNA mohou vést k poruchám sluchu nebo zraku. Tato zjištění umožnila vývoj terapií a diagnostik založených právě na sledování mikroRNA.

Důležitost výzkumu

Molekuly RNA se ukazují jako velmi zajímavé a důležité nejen proto, že se jedná o recepty na stavbu našeho těla, ale jedná se o významné funkční molekuly v našem těle. Objev mikroRNA nám ukazuje, že má smysl zkoumat i to, o čem si myslíme, že je pouze odpad. Právem tak byla právě dnes udělena Nobelova cena za jejich objev a popis. Minulý rok byla udělena Nobelovka za medicínu právě za vývoj mRNA vakcín, které se už nyní staly běžnou součástí našich životů. I tento výzkum ukazuje na další využití molekuly RNA v praxi.

Zdroje k hlubšímu bádání:

microRNA and its role in post-transcriptional gene regulation

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2024