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

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

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

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
Arheologii au dezgropat o statuie a lui Hercule, veche de 2.000 de ani
Arheologii au dezgropat o statuie a lui Hercule, veche de 2.000 de ani
Pitonii pot înghiți aproape orice. Totuși, cum reușesc?
Pitonii pot înghiți aproape orice. Totuși, cum reușesc?
Povestea neștiută a satului din Epoca Bronzului, îngropat de erupția vulcanului Vezuviu
Povestea neștiută a satului din Epoca Bronzului, îngropat de erupția vulcanului Vezuviu
Statuile de pe Insula Paștelui, grav afectate de un incendiu. „Sunt complet carbonizate”
Statuile de pe Insula Paștelui, grav afectate de un incendiu. „Sunt complet carbonizate”
Cazurile de holeră din Haiti ar putea să explodeze, avertizează ONU
Cazurile de holeră din Haiti ar putea să explodeze, avertizează ONU
De ce se scarpină șoarecii atunci când îi văd pe alții că fac acest lucru?
De ce se scarpină șoarecii atunci când îi văd pe alții că fac acest lucru?
Premiul Nobel pentru Pace 2022, acordat lui Ales Bialiatski și organizațiilor Memorial și Centrul pentru Libertăți Civile
Premiul Nobel pentru Pace 2022, acordat lui Ales Bialiatski și organizațiilor Memorial și Centrul pentru Libertăți Civile
Test de cultură generală. Câte calorii are un pahar cu apă?
Test de cultură generală. Câte calorii are un pahar cu apă?
Lava sintetică creată de cercetători pentru a înțelege lumile nelocuibile
Lava sintetică creată de cercetători pentru a înțelege lumile nelocuibile
Linia frontului, împinsă cu 20 de kilometri de către contraofensiva ucraineană
Linia frontului, împinsă cu 20 de kilometri de către contraofensiva ucraineană
Ucraina recuperează teritorii în regiunea pe care Rusia susține că a anexat-o
Ucraina recuperează teritorii în regiunea pe care Rusia susține că a anexat-o
Polonia vrea arme nucleare de la SUA. O premieră pentru un fost stat din Pactul Varșovia
Polonia vrea arme nucleare de la SUA. O premieră pentru un fost stat din Pactul Varșovia
Fizicianul evreu premiat cu Nobel care a contribuit apoi masiv la dezvoltarea bombei atomice. A intrat într-un conflict deschis chiar cu Einstein
Fizicianul evreu premiat cu Nobel care a contribuit apoi masiv la dezvoltarea bombei atomice. A intrat într-un conflict ...
Dinți de aur au fost găsiți într-o „cameră de tortură”, spun oficialii ucraineni
Dinți de aur au fost găsiți într-o „cameră de tortură”, spun oficialii ucraineni
Un nou val de COVID-19 lovește Franța. „Trebuie neapărat să purtăm măști”
Un nou val de COVID-19 lovește Franța. „Trebuie neapărat să purtăm măști”
Prima țară post-comunistă care tocmai a legalizat căsătoria între persoane de acelaşi sex
Prima țară post-comunistă care tocmai a legalizat căsătoria între persoane de acelaşi sex
Opoziția condusă de aliații lui Navalny vrea să se reorganizeze
Opoziția condusă de aliații lui Navalny vrea să se reorganizeze
John F. Kennedy, cel mai tânăr președinte american. „Dacă găsești un drum fără obstacole, probabil că acela nu duce nicăieri”
John F. Kennedy, cel mai tânăr președinte american. „Dacă găsești un drum fără obstacole, probabil că acela nu ...