Náttúrufræðingurinn - 2004, Blaðsíða 43

Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
3. Líkan af ríbósómi byggt á röntgengeislagreiningu. Ríbósómið er sett saman úr
tveimur ögnum. RNA stærri agnarinnar, sent er sú efri á myndinni, er ígrágrænum lít,
þeirrar neðri í Ijósbláum lit. Prótín stærri agnarinnar eru fjólublá en þeirrar minni
Mjög mörg gen heilkjörnunga
hafa í sér svonefndar innraðir en það
eru raðir sem ekki taka þátt í að
ákvarða amínósýruröð prótínsins
sem genið kóðar. Við umritun
gensins yfir í RNA eru þessar raðir
teknar með en síðan eru þær fjar-
lægðar og starfhæfar mRNA-
sameindir koma fram. Þetta gerist í
frumukjarnanum. Fjarlæging inn-
raðartna og samskeyting eða splæs-
ing táknraðabútanna í mRNA-sam-
eindir er verk svonefndra splæsi-
koma sem sett eru saman úr litlum
RNA-sameindum af a.m.k. fimm
mismunandi gerðum auk fjölmargra
prótína. Nú er talið líklegast að
hvötunarvirknin sem þarf til þess að
rjúfa kjamsýrukeðjumar og tengja
saman á ný sé fólgin í litlu RNA-
sameindunum frekar en í prótínum
splæsikomanna.5 Innraðir em mjög
sjaldgæfar í dreifkjömungum.
Litlar RNA-sameindir, sem nefn-
ast snoRNA (small nucleolar RNA),
finnast í kjamakomum en þar fer
fram nýmyndun rRNA og ríbósóm-
agna.6 Þessar sameindir em til að-
stoðar þegar umbreytingar eru
gerðar á rRNA-sameindunum, sér-
staklega þegar bætt er á þær metýl-
hópum. Hlutverk fleiri lítilla RNA-
sameinda em þekkt, en á síðustu
ámm hefur athygli manna beinst að
flokki lítilla RNA-sameinda (siRNA
og miRNA) sem taka þátt í að stjór-
na starfsemi gena, gjaman með því
að tengjast mRNA-sameindum og
hindra starfsemi þeirra. Þetta virðist
mun algengara hjá heilkjömungum
en dreifkjömungum. Ekki er enn
ljóst að hvaða marki slíkum stjóm-
unaraðferðum er í raun beitt en
sumir sameindalíffræðingar vilja
ætla þeim mikið hlutverk/ Verður
mjög forvitnilegt að fylgjast með
rannsóknum á þessu sviði á næstu
ámm.
Það er gamalkunn staðreynd að
hjálparþættir fjölmargra ensíma em
kirni, t.d. NAD, NADP, FAD og
kóensím A. Alllangt er síðan fyrst
var stungið upp á því að þessi kimi
væm leifar kjarnsýmensíma eins og
þau vom þá kölluð.8 Nú em slík
kjamsýruensím nefnd ríbósím. Hug-
myndin var þá þegar að uppmna-
dökkblá.
lega hefðu ýmis efnahvörf verið
hvötuð af kjamsýmm. Eftir tilkomu
arfbundinna prótína hefðu prótínin í
fyrstu verið aðstoðarþættir kjarn-
sýruensímanna en síðar hefðu orðið
hlutverkaskipti þannig að prótínin
urðu aðalhvatarnir en aðeins eitt
kirni kjarnsýrunnar hafi verið
varðveitt sem hlutí af hvarfstöð þeir-
ra. Samkvæmt þessari kenningu,
sem mörgum þykir trúverðug, mega
hjálparkimin teljast leifar frá RNA-
skeiði lífsins.
RNA-veirur
Ýmsar veimr hafa RNA sem erfða-
efni. Sem dæmi má nefna inflúensu-
veiruna og tóbakstiglaveiruna.
Erfðaefni flestra RNA-veira er
einþátta, en einnig þekkjast veimr
sem hafa tvöfalda RNA-gorma sem
erfðaefni. RNA-veimr þurfa augljós-
lega að geta eftirmyndað erfðaefni
sitt í hýsilfmmum sínum. Til þess
hafa þær sérstakt ensím sem kóðað
er af erfðaefni þeirra sjálfra. Sam-
bærileg ensím finnast ekki í ósýktum
fmmum enda er RNA þeirra yfirleitt
myndað sem umrit af DNA. At-
hyglisvert er að RNA-fjölliðaramir
em ekki nærri því eins nákvæmir í
sínu starfi og DNA-fjölliðararnir,
sem náð hafa undraverðri ná-
kvæmni. Hjá heilkjömungum lætur
nærri að einungis ein mistök verði
fyrir hverjar 1000 milljónir kima sem
bætt er við DNA-keðjur. Við eftir-
myndun veim-RNA er villutíðnin
a.m.k. tíuþúsund sinnum hærri.9
Þetta er afdrifaríkt því villur við
eftírmyndun valda gjaman stökk-
breytingum sem fram koma sem
breytingar á amínósýmröð prótína.
Þetta gefur vísbendingu um ná-
kvæmni eða öllu heldur ónákvæmni
eftirmyndunar í lífvísum RNA-
skeiðsins.
Svonefndar víxlveirur (retró-
veimr), eins og t.d. HIV-1 veiran og
visnuveiran, hafa RNA sem erfðaefni
í veiruögnunum en það er eftir
sýkingu umritað yfir í DNA af veiru-
ensími, sem nefnist víxlriti, og er
síðan innlimað í litning hýsilsins. Slík
öfugumritun kann að vera ævafomt
ferli, ef til vill frá þeim tímum þegar
DNA var að taka við hlutverki RNA
sem erfðaefni. Þá má ætla að brýn
þörf hafi verið fyrir víxlrita. RNA-
veimr kunna að hafa átt upptök sín á
RNA-skeiðinu eða á þeim umbrota-
41