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
Cine a inventat termenii „UFO” și „extraterestru”? Povestea cuvintelor folosite pentru misterele cerului
Cine a inventat termenii „UFO” și „extraterestru”? Povestea cuvintelor folosite pentru misterele cerului
Cercetătorii au descoperit o nouă cauză a hipertensiunii arteriale și o cale de a o trata
Cercetătorii au descoperit o nouă cauză a hipertensiunii arteriale și o cale de a o trata
De ce au testat oamenii de știință panouri solare colorate? Nu este vorba doar despre aspect!
De ce au testat oamenii de știință panouri solare colorate? Nu este vorba doar despre aspect!
Ce anume îi face pe oameni să nu revină într-un restaurant?
Ce anume îi face pe oameni să nu revină într-un restaurant?
Care este legătura dintre pisici și fericire?
Care este legătura dintre pisici și fericire?
Problemă importantă în sistemele de educație: care este portretul profesorului european?
Problemă importantă în sistemele de educație: care este portretul profesorului european?
Tinerii beau mai puțin, dar cei între 50 și 64 de ani beau tot mai mult
Tinerii beau mai puțin, dar cei între 50 și 64 de ani beau tot mai mult
Misterul din adâncuri: de ce Marea Neagră este unică în lume și cum o monitorizează cercetătorii?
Misterul din adâncuri: de ce Marea Neagră este unică în lume și cum o monitorizează cercetătorii?
Primul anunț al săptămânii Nobel: cine a primit Premiul Nobel pentru Medicină 2026
Primul anunț al săptămânii Nobel: cine a primit Premiul Nobel pentru Medicină 2026
Moștenim traumele strămoșilor? Unde se termină știința și începe pseudoștiința
Moștenim traumele strămoșilor? Unde se termină știința și începe pseudoștiința
Urmele biologice rămase pe avioane. Cum identifică cercetătorii păsările pentru a preveni accidentele
Urmele biologice rămase pe avioane. Cum identifică cercetătorii păsările pentru a preveni accidentele
Trei cercetători de la OpenAI, concediați pentru gestionarea necorespunzătoare a unor „informații sensibile”. Ce ar fi făcut aceștia?
Trei cercetători de la OpenAI, concediați pentru gestionarea necorespunzătoare a unor „informații sensibile”. Ce ...
Chiar dacă AI-ul este profitabil, majoritatea companiilor nu reușesc să-l scaleze
Chiar dacă AI-ul este profitabil, majoritatea companiilor nu reușesc să-l scaleze
O platformă a aprobat primul serial bazat pe celebra franciză „Fast & Furious”. Când va fi difuzat?
O platformă a aprobat primul serial bazat pe celebra franciză „Fast & Furious”. Când va fi difuzat?
Vaccinarea antigripală începe! Cine poate primi vaccinul compensat sau gratuit?
Vaccinarea antigripală începe! Cine poate primi vaccinul compensat sau gratuit?
Cum schimbă Inteligența Artificială joburile din bănci? Această competență este cea mai căutată!
Cum schimbă Inteligența Artificială joburile din bănci? Această competență este cea mai căutată!
Ce sunt micro-călătoriile, tendința către care se îndreaptă vacanțele?
Ce sunt micro-călătoriile, tendința către care se îndreaptă vacanțele?
Chiar și fără fonduri, echipă de biologi a improvizat un laborator și a făcut o descoperire uriașă
Chiar și fără fonduri, echipă de biologi a improvizat un laborator și a făcut o descoperire uriașă