Stale edytowany materiał genetyczny
Wierność sekwencji genomu jest zagrożona przez dwa mechanizmy — edycję genomu oraz aktywne retrotranspozony. Nawet w obrębie pojedynczej komórki procesy te mogą generować dużą liczbę różnych transkryptów. Uczestnicy finansowanego przez UE projektu GENEDISCREEN (Identification and screen of RNA editing in the human genome) postanowili zdobyć wiedzę na temat tych słabo poznanych zjawisk molekularnych. W tym celu naukowcy z projektu dokładnie przebadali ludzki genom, porównali sekwencje RNA do ich źródłowego DNA i odkryli miliony wcześniej nieodkrytych miejsc edycji. Odkryto, że liczba konserwatywnych miejsc edycji u ssaków jest bardzo mała, a ich cechy charakterystyczne i dystrybucja są porównywalne z miejscami niezachowawczymi. Obserwacje te doprowadziły naukowców do hipotezy, zgodnie z którą miejsca konserwatywne muszą odgrywać rolę w biologii ssaków oraz, że edycja może być również powiązana z różnymi chorobami. Przeprowadzono dalsze prace mające na celu sprawdzenie, czy edycja genomu wpływa na utrzymanie retrotranspozonów w trakcie ewolucji. Retrotranspozony to genetyczne elementy zdolne do przeskakiwania z jednego miejsca w genomie do innego, które są wszechobecnym składnikiem DNA wielu organizmów eukariotycznych. Wyniki badania pokazały, że edycja umożliwia genomowi wykorzystanie tych transformowanych sekwencji oraz praktycznie wyklucza mutagenność retrotranspozonów. Ten mechanizm przeciwwirusowy najprawdopodobniej przyspiesza ewolucję zarówno retrotranspozonów jak i ich gospodarzy. W innej części projektu naukowcy odkryli wyraźnie wyższe poziomy edycji RNA w przypadku próbek nowotworów w porównaniu ze zdrową tkanką. Odkrycie to sugeruje, że edycja może działać synergistycznie z genomicznymi zmianami DNA w przypadku postępującej karcynogenezy. W związku z tym zdarzenia związane z edycją mogą stanowić nowatorskie cele terapeutyczne i diagnostyczne. Reasumując, wyniki badania GENEDISCREEN dostarczyły bezprecedensowej wiedzy o mechanizmach edycji RNA i DNA. Odkrycie ciągłej edycji genomu występującej zarówno na poziomie DNA jak i RNA w milionach miejsc ujawniło bezprecedensową różnorodność genomu w obrębie tej samej komórki lub organizmu.
Słowa kluczowe
Edycja genomu, retrotranspozony, RNA, ewolucja
