Niekodujące RNA i jego znaczenie dla zarodków zwierzęcych
Badania genomu ujawniły, że pomimo rosnącej wraz z postępem ewolucji złożoności narządów i układów, liczba genów kodujących białka nie różni się zbytnio w całym królestwie zwierząt. Wniosek ten silnie kontrastuje ze zjawiskiem niekodującego RNA, któremu przypisuje się złożoność rozwojową. W ramach projektu NCRNASDEVNET (Non-coding RNAs and their role in developmental networks) badano rozwój muszki owocówki, Drosophila melanogaster, w celu rozpoznania kluczowych funkcji niekodującego RNA. Naukowcy zbadali mezodermę — listek zarodkowy, który zawiera wszystkie najważniejsze narządy, w tym mięśnie, krew, serce i płuca. Wykorzystując technologię głębokiego sekwencjonowania całego transkryptomu mezodermy w trzech kluczowych fazach wczesnego rozwoju, naukowcy stworzyli listę nowo odkrytych niekodujących RNA, zawierających około 140 genów. Ekspresja większości z nich różniła się w zależności od tkanki i fazy rozwoju. Wyodrębiono kilka klas niekodującego RNA, w tym długie międzygenowe niekodujące RNA, stabilne RNA wywodzące się od wzmacniacza, antysensowne RNA oraz antysensowne niekodujące RNA podłączone do promotora. Naukowcy wykonali również walidację niekodującego RNA i określili funkcję genów. Badania fluorescencyjne antysensownego RNA ujawniły, że w przypadku jednego nowego transkryptu ekspresja genowa zachodziła na bardzo wczesnym etapie rozwoju zarodka we wzorcu, który determinował rozwój biegunowości w osi przód-tył, będącej kluczową fazą w rozwoju. W przyszłości naukowcy planują zbadać funkcje niekodującego RNA, usuwając lub hamując jego ekspresję u muszek. Tymczasem trwają prace nad stworzeniem mutantów typu knock-out dla wybranych niekodujących RNA. Wyniki projektu NCRNASDEVNET wzbogacą badania nad RNA, które cieszą się coraz większym zainteresowaniem, o cenną wiedzę i pomogą w wyjaśnieniu teorii ewolucji u zwierząt wielokomórkowych. Poznanie mechanizmów regulacyjnych odpowiadających za rozwój jest niezbędne do badania chorób rozwojowych, gdyż pozwala na udoskonalenie diagnostyki i rozwój terapii celowanych.
Słowa kluczowe
Niekodujące RNA, metazoa, złożoność rozwojowa, mezoderma, choroba, leczenie
