Home » Știință » Cum afectează schimbările de mediu formele ARN-ului în celulele vii?

Cum afectează schimbările de mediu formele ARN-ului în celulele vii?

Cum afectează schimbările de mediu formele ARN-ului în celulele vii?
Credit foto: John Innes Centre/ EurekAlert
Publicat: 23.08.2022

Impactul condițiilor de mediu asupra structurilor dinamice ale ARN-urilor din celulele vii a fost dezvăluit de o tehnologie inovatoare dezvoltată de cercetătorii de la John Innes Centre.

Cercetarea, rezultatul unei colaborări între grupurile profesorului Dame Caroline Dean FRS și al doctorului Yiliang Ding, ne permite să înțelegem mai bine ce se întâmplă la nivel celular ca răspuns la semnalele de mediu. Acest lucru ridică posibilitatea de a folosi aceste cunoștințe pentru a regla cu precizie culturile sau pentru a dezvolta terapii pe bază de ARN pentru boli precum COVID-19.

Cercetările anterioare ale acestor grupuri au arătat că două elemente genetice importante COOLAIR și FLC interacționează pentru a regla răspunsurile moleculare ale plantelor la cald și la rece.

Dar nu era clar cum contribuie structura ARN a COOLAIR la reglarea FLC – o frână genetică a înfloritului la plante.

Cercetătorii au reușit să modifice timpul de înflorire al plantelor

Cercetătorii din grupul Ding au dezvoltat o nouă tehnologie care este capabilă să stabilească profilul structurii ARN-ului la rezoluția unei singure molecule în celule vii.

Utilizarea acestei tehnici le-a permis să observe modificările structurale ale ARN-ului. În condiții calde, ARN-ul COOLAIR adoptă trei structuri predominante, iar aceste forme și proporții s-au schimbat după ce plantele au fost expuse la temperaturi scăzute.

Aceștia au observat că modificările în conformațiile ARN într-o regiune hipervariabilă a COOLAIR au schimbat expresia FLC. Prin introducerea de mutații în secvența acestei regiuni de ARN, cercetătorii au reușit să modifice timpul de înflorire al plantelor.

,,Lucrarea noastră a arătat că ARN-urile pot adopta diferite conformații, sau structuri. Aceste conformații diverse se schimbă în mod dinamic ca răspuns la condițiile externe. În acest studiu, prin ajustarea structurii ARN-ului, am modificat timpul de înflorire al plantelor”, a declarat Dr. Ding, potrivit EurekAlert.

ARN-ul, ,,molecula slabă”

Înțelegerea modului în care structura ARN-ului afectează funcția ARN-ului și genomurile plantelor la nivelul celular al ARN-ului, sporește posibilitatea de a proiecta tipuri de culturi cu trăsături agronomice și nutriționale mai dezirabile.

Grupul afirmă că tehnologia poate fi aplicată și la celulele umane, unde structurile ARN ar putea servi drept ghid pentru proiectarea de terapii bazate pe ARN.

,,Este probabil ca fiecare ARN să aibă propriile peisaje ale structurii ARN și diversități conformaționale. Tehnologia noastră ne va permite să explorăm importanța funcțională omniprezentă a structurilor ARN în ARN-urile de interes, cum ar fi SARS-COV-2″, a declarat Dr. Pan Zhu.

Cheia pentru a înțelege consecințele schimbărilor climatice

În timpul procesului de exprimare genetică, ADN-ul este transcris în ARN, care este apoi utilizat pentru a produce proteine. ARN-ul este deseori denumit ,,molecula slabă”, deoarece este monocatenar, dar lucrările recente au evidențiat diversitatea sa structurală și modul în care aceste structuri afectează reglarea genelor și sinteza proteinelor.

La plante, FLC acționează ca o frână a înfloririi, fiind o parte esențială a unui mecanism molecular care asigură că planta înflorește numai atunci când a atins un nivel necesar de expunere la frig.

COOLAIR este antisens față de FLC, legându-se de aceasta și blocând transcrierea ei după expunerea la frig. Cunoașterea acestor mecanisme va fi esențială pentru a înțelege consecințele schimbărilor climatice.

Analiza a fost publicată în Nature.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Cum repară intestinul celulele deteriorate? ,,Abia acum începem să înțelegem”

Acidul hialuronic „trezește” celulele stem pentru a repara mușchii deteriorați

Specialiștii au „vindecat” un atac de cord prin regenerarea celulelor musculare

Noi materiale ar putea permite realizarea de celule solare mai ieftine

Mihaela Horchidan
Mihaela Horchidan
Mihaela și-a finalizat studiile la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării din cadrul Universității din București, având experiență în presa online și radio. Curiozitatea, dorința de a afla cât mai multe și pasiunea pentru istorie, ştiinţă şi natură au condus-o către Descopera.ro citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Vidrele de mare folosesc unelte pentru a avea acces la pradă mai mare și pentru a-și proteja dinții
Vidrele de mare folosesc unelte pentru a avea acces la pradă mai mare și pentru a-și proteja dinții
Un cercel de aur a dezvăluit o poveste devastatoare de acum 2.200 de ani
Un cercel de aur a dezvăluit o poveste devastatoare de acum 2.200 de ani
Peter Buffett, compozitor, filantrop și fiul unuia dintre miliardarii de top ai lumii. „Viața este aleatorie, nici corectă, nici nedreaptă”
Peter Buffett, compozitor, filantrop și fiul unuia dintre miliardarii de top ai lumii. „Viața este aleatorie, nici corectă, ...
Speranța de viață globală ar putea crește cu pâna la 5 ani până în 2050
Speranța de viață globală ar putea crește cu pâna la 5 ani până în 2050
CRISPR ar putea trata orbirea moștenită, arată datele preliminare
CRISPR ar putea trata orbirea moștenită, arată datele preliminare
Ce este și cum apare „pielea de găină”?
Ce este și cum apare „pielea de găină”?
Astronomii au găsit o planetă de mărimea Pământului la doar 55 de ani-lumină depărtare
Astronomii au găsit o planetă de mărimea Pământului la doar 55 de ani-lumină depărtare
Temperaturile anunțate de ANM! Cum va fi vremea până în iunie?
Temperaturile anunțate de ANM! Cum va fi vremea până în iunie?
Nume mari de la Hollywood s-au aliat pentru întoarcerea lui Kevin Spacey pe marile ecrane
Nume mari de la Hollywood s-au aliat pentru întoarcerea lui Kevin Spacey pe marile ecrane
O companie din China a lansat o mașină mai ieftină decât modelul Y de la Tesla
O companie din China a lansat o mașină mai ieftină decât modelul Y de la Tesla
În urmă cu 114 ani, Pământul trecea la o distanţă foarte mică pe lângă cometa lui Halley
În urmă cu 114 ani, Pământul trecea la o distanţă foarte mică pe lângă cometa lui Halley
O nouă eră de parteneriat între China și Rusia. Anunțul făcut de Xi Jinping și Vladimir Putin
O nouă eră de parteneriat între China și Rusia. Anunțul făcut de Xi Jinping și Vladimir Putin
Primul caz de gripă aviară la om transmisă de la vaci
Primul caz de gripă aviară la om transmisă de la vaci
Misterul piramidelor din Egipt, aproape de a fi rezolvat. Cum cred cercetătorii că au fost construite?
Misterul piramidelor din Egipt, aproape de a fi rezolvat. Cum cred cercetătorii că au fost construite?
Bărbat dispărut în urmă cu 27 de ani, găsit în pivnița unui vecin
Bărbat dispărut în urmă cu 27 de ani, găsit în pivnița unui vecin
Cristian Șofron, unul dintre copiii-fenomen ai cinematografiei din România, invitat la Altceva cu Adrian Artene
Cristian Șofron, unul dintre copiii-fenomen ai cinematografiei din România, invitat la Altceva cu Adrian Artene
Ce putem afla din cristalele antice despre apa și continentele Pământului?
Ce putem afla din cristalele antice despre apa și continentele Pământului?
(P) Cele mai importante momente din istoria jocurilor de noroc
(P) Cele mai importante momente din istoria jocurilor de noroc