RNA Bölgelerinin Etkileşimlerinin Haritalanması İçin Bir Metod

Ribonükleik asit (RNA) ve proteinler arasındaki etkileşim sadece hücresel homeostazın sürdürülmesi için önemli olmakla kalmaz, aynı zamanda virüs ve konakçı arasındaki çekişmenin de merkezinde yer alır. Şimdiye kadar, hedef RNA veya hücrenin genetik modifikasyonuna ihtiyaç duymadan, tek tek RNA bölgelerinin doğrudan etkileşimlerini tarafsız bir şekilde küresel olarak haritalamak için bir yöntem yoktu.

Würzburg’daki Helmholtz RNA-based Infection Research (HIRI) ile MIT ve Harvard Broad Enstitüsü’nden araştırmacılar şimdi bu kısıtlamanın üstesinden gelen çığır açıcı bir araç geliştirdiler. Bulguları Nucleic Acids Research dergisinde yayımlandı.

Koronavirüs SARS-CoV-2 de dahil olmak üzere RNA virüsleri hücrelerimizi enfekte ettiğinde, kendi gen ekspresyon programlarını yürütmek ve viral soyun devamını sağlamak amacıyla virüs ve konakçı proteinlerini işe almak için regülatif RNA unsurlarını kullanırlar. Bu nedenle viral RNA’ların ve regülatif unsurların etkileşimlerinin anlaşılması, viral replikasyon sürecindeki zayıflıkların belirlenmesine ve yeni antivirallerin rasyonel tasarımının kolaylaştırılmasına yönelik ilk adımdır.

Metod: SHIFTR

Araştırmacılar kısa bir süre önce, ilk kez bir hedef RNA molekülü içindeki belirli bölgeler için etkileşimlerin keşfedilmesini sağlayan yeni bir yöntem geliştirdiler. SHIFTR adı verilen teknik, kütle spektrometresi kullanarak, canlı hücrelerde ve genetik modifikasyon olmaksızın belirli bir RNA dizisiyle etkileşime giren proteinlerin tarafsız ve kapsamlı bir şekilde haritalanmasını sağlıyor.

“Şimdiye kadar, genetik manipülasyon olmadan, örneğin hedef RNA’ya etiket sekansları ekleyerek, canlı hücrelerde proteinler ve bireysel RNA bölgeleri arasındaki etkileşimi incelemek mümkün değildi. SHIFTR adı verilen yöntemimiz nihayet bunu sağlıyor ve uygulaması da kolay.”

Braunschweig Helmholtz Infection Research’te (HZI) bir şubesi olan Würzburg Helmholtz Enstitüsünde bir araştırma grubunu yöneten Mathias Munschauer, “SHIFTR, bölge çözünürlüğün ötesinde, mevcut durumun birkaç kat daha az giriş malzemesine ihtiyaç duyan, yüksek ölçeklenebilir ve maliyet etkin bir şekilde çalışan bir teknolojidir,” dedi.

Mathias Munschauer’in araştırma grubunda doktora öğrencisi ve Nucleic Acids Research’teki çalışmanın birinci yazarı olan Jens Aydın, “Bu yeni araçla hemen hemen her hücresel RNA ve bu RNA’lar içindeki her regülatif unsur için etkileşimleri belirleyebiliriz” dedi. Munschauer, “Bu, hücresel RNA’ya bakış açımızı temelden değiştirebilir; çok önemli bir kilometre taşı” diye ekliyor.

Odak Noktası SARS-CoV-2 

Araştırma ekibi yeni yöntemi kullanarak SARS-CoV-2’nin replikasyon sürecine daha fazla ışık tutmayı başardı. Bilim insanları, enfeksiyon sırasında üretilen gerçek SARS-CoV-2 RNA’ları içindeki farklı sekans bölgelerini ayrı ayrı inceledi ve viral RNA’nın 5′ ve 3′ terminal bölgelerini ilk kez araştırabildi. Bu bölgelerin, protein sentezi ve RNA stabilitesinin yanı sıra viral genomun replikasyonunu kontrol eden translasyona tabi tutulmamış regülatif unsurlar içerdiği bilinmektedir.

Ekip, bilinen etkileşimlere ek olarak, viral RNA’ların biyogeneziyle bağlantılı proteinlerle daha önce bilinmeyen etkileşimleri de ortaya çıkardı. Yeni keşfedilen bu etkileşimlerden bazıları yenilikçi antiviral terapilerin geliştirilmesi için hedef olabilir.

Gelecekte SHIFTR, hücredeki RNA moleküllerinin tamamı olan hücresel transkriptomların sağlık ve hastalıkta nasıl düzenlendiğini daha iyi anlamak için kullanılabilir; bu da yeni regülasyon ilişkilerini ve ilaç hedeflerini ortaya çıkarabilir.

Buna ek olarak, araştırmacılar SHIFTR platformunu RNA bazlı terapötiklerin hedef hücrenin regülatör mekanizmasıyla nasıl bir arayüz oluşturduğunu karakterize etmek için de kullanabilir ve bu da mRNA aşıları gibi optimize edilmiş RNA bazlı ilaçlar tasarlama çabalarına ilham verebilir. ^[1]“Researchers develop method to map interactions of specific RNA regions in live cells” yazısından çevrilmiştir.^[2]Öne çıkan görsel

[cite]