Categories
Greek

tRNA και αυτισμός: Πως μεταλλάξεις στα tRNA μόρια έχουν συσχέτιση με την έκβαση ασθενειών

Μέσα στα κύτταρα μας, μόρια γνωστά ως μεταφορικά RNA, ή ως «tRNAs» όπως είναι γνωστά, παίζουν έναν πολύ σημαντικό – αλλά όχι τόσο γνωστό – κεφαλαιώδες ρόλο στη διατήρηση μιας διαδικασίας που ονομάζεται γενετική μετάφραση. Τα ίδια τα tRNAs προχωρούν κατά μήκος του DNA κώδικα, όπου από τις συνδεόμενες νουκλεοτιδικές βάσεις «ATGC – Αδενίνη, Θυμίνη, Γουανίνη, Κυτοσίνη» που απαρτίζουν την διπλή έλικα – δημιουργούνται έτσι χρήσιμες, για τον οργανισμό μας και την λειτουργία αυτού, πρωτεΐνες.

Λόγω του ότι παίζουν έναν τόσο ζωτικό ρόλο στο να διατηρούν με «νοικοκυροσύνη» την μετάφραση των γονιδίων μας σε λειτουργικές πρωτεΐνες, τα tRNAs είναι πολυάριθμα.

Τα κύτταρα των θηλαστικών έχουν εκατοντάδες tRNA γονίδια και ακόμη περισσότερα από ότι – ίσως χρειάζεται – αντίγραφα ασφαλείας, σε περίπτωση που κάτι πάει στραβά. Κι όμως, επειδή υπάρχουν τόσα πολλά tRNAs, έχουν καταλήξει σε μεγάλο βαθμό να παραβλέπονται, ειδικά όσον αφορά στην έρευνα που γίνεται για την αναζήτηση των καίριων διαδικασιών που οδηγούν σε διάφορες ασθένειες.

Στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια-Σαν Ντιέγκο επιστήμονες που μελετούν τα tRNAs σε ποντίκια έχουν βρει ότι μία μετάλλαξη σε ένα tRNA γονίδιο με το όνομα n-Tr20 – εκφραζόμενο μόνο στον εγκέφαλο – μπορεί να διακόψει την διαμόρφωση ολόκληρου του κυττάρου, οδηγώντας σε μία αλυσιδωτή αντίδραση που αλλάζει την εγκεφαλική λειτουργία και κατ’ επέκταση την συμπεριφορά.

Μέρος αυτής της νέας έρευνας έχει δημοσιευθεί στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Neuron.

Μία εκ των σημαντικών συμμετεχόντων σε αυτήν την έρευνα ήταν και η μεταδιδακτορική υπότροφος Mridu Kapur.  Πραγματοποιώντας έρευνα στο εργαστήριο της καθηγήτριας Susan Ackerman, αναφέρει πως η ίδια και οι συνεργάτες τις βρήκαν πως το γονίδιο n-Tr20 παίζει σημαντικό ρόλο προς την διατήρηση μιας ντελικάτης ισορροπίας που διέπετε από διεγερτικές και ανασταλτικές νευροδιαβιβάσεις στον εγκέφαλο. Η διακοπή αυτής της ισορροπίας έχει εμπλακεί  με πληθώρα νευρολογικών ασθενειών, συμπεριλαμβανομένων των επιληψιών και διαταραχές στο φάσμα του αυτισμού.

Τα tRNAs έχουν γενικώς παραμεληθεί στο κυνήγι για τις γενετικές αιτίες των ασθενειών, αλλά πρόσφατες ερευνητικές εργασίες σχετιζόμενες με την αλληλούχιση ολόκληρων γονιδιομάτων έχουν αποκαλύψει πως υπάρχουν πολλές εκδοχές tRNA αλληλουχιών στον ανθρώπινου πληθυσμού.

Η μελέτη αυτήν υποδεικνύει την τεράστια προοπτική που έχουν οι  διάφορες παραλλαγές των tRNAs να συνεισφέρουν στην κατανόηση της έκβασης ασθενειών και στην φαινοτυπική ποικιλομορφία αυτών.

Οι ερευνητές βρήκαν πως η απώλεια του γονιδίου n-Tr20, μέλος μιας οικογένειας πέντε tRNA γονιδίων, έκανε τα ποντίκια ανθεκτικά στις επιληπτικές κρίσεις. Ενώ όμως η ερευνητική ομάδα ήθελε να επιβεβαιώσει πως μία tRNA μετάλλαξη μπορεί εν συνεχεία να προκαλέσει άλλες γενετικές μεταλλάξεις, τα αποτέλεσμα της έρευνας όχι μόνο το απέδειξαν, αλλά ανέδειξαν πως αυτές οι μεταλλάξεις μπορούν να αλλάξουν την εγκεφαλική λειτουργία.

Η Δρ. Ackerman, κύρια επικεφαλής ερευνήτρια στο Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes και μέλος της έρευνας, ανέφερε σχετικά πως «Ποτέ δεν ξέραμε πως μία μετάλλαξη σε ένα πολλαπλό tRNA γονίδιο θα μπορούσε να κάνει κάτι τέτοιο!»

Ας φανταστούμε, λοιπόν, ασθένειες που έχουν μεταβαλλόμενα συμπτώματα και πόσο αυτήν η κλάση γονιδίων, που διέφυγε της προσοχής μας, θα μπορούσε να παίζει έναν ξεχωριστό ρόλο στην έκβαση των ασθενών.

Τα αποτελέσματα δείχνουν πως βρισκόμαστε ακόμη στην κορυφή του παγόβουνου και οι ερευνητές στρέφουν τώρα την προσοχή τους στην συσχέτιση των tRNAs με ασθένειες σε ιστούς εκτός του εγκεφάλου.