Naukowcy z Wydziału Biologii współautorami artykułu o funkcjach modyfikacji struktury na końcu 5′ mRNA

Dr inż. Paweł J. Sikorski, dr hab. Rafał Tomecki oraz mgr Natalia Baran z Wydziału Biologii UW są współautorami artykułu dotyczącego funkcji modyfikacji struktury znajdującej się na końcu 5’ mRNA – tak zwanego kapu. Publikacja ukazała się w czasopiśmie naukowym „Nucleic Acids Research” (IF-19,160).

W artykule “2′-O-Methylation of the second transcribed nucleotide within the mRNA 5′ cap impacts the protein production level in a cell-specific manner and contributes to RNA immune evasion”, którego autorami są naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego, przedstawiono wyniki interdyscyplinarnych badań, które rzucają nowe światło na role metylacji kapu w procesach metabolizmu RNA.

Kap, poza tym że chroni transkrypty przed degradacją, warunkuje również prawidłowe zachodzenie wielu kluczowych procesów komórkowych. Spośród opisanych do tej pory naturalnie występujących modyfikacji kapu, które obecne są na niemal wszystkich ssaczych mRNA, rola metylacji 2’-O rybozy drugiego transkrybowanego nukleotydu była najmniej poznana.

Zasadnicza część doświadczeń została wykonana w Centrum Nowych Technologii (w Laboratorium Chemii Biologicznej prof. Jacka Jemielitego) przez dr Karolinę Drążkowską, pierwszą autorkę publikacji, i dr. inż. Pawła Sikorskiego, autora korespondencyjnego, który jednocześnie kierował projektem. Badacze wraz ze współpracownikami, także z Wydziałów Biologii i Fizyki UW oraz z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN, poza zwróceniem szczególnej uwagi na metylację 2’-O rybozy drugiego transkrybowanego nukleotydu, poszerzyli również wiedzę na temat funkcji metylacji 2’-O rybozy pierwszego transkrybowanego nukleotydu oraz metylacji w pozycji N6 adenozyny jako pierwszego transkrybowanego nukleotydu.

Naukowcy przebadali wpływ obecności danej modyfikacji kapu, tudzież ich kombinacji, w transkryptach na wydajność biosyntezy białka czy tempo usuwania kapu przez enzymy za to odpowiedzialne. Co niezwykle ważne, odkryli, jakie modyfikacje kapu gwarantują, że transkrypty rozpoznawane są przez komórkę jako „własne” i nie wywołują procesów obronnych, które mogą być uruchamiane przez wirusowy materiał genetyczny podczas infekcji. Do przeanalizowania znaczenia modyfikacji kapu wykorzystane zostały nowe narzędzia molekularne – analogi kapu uzyskane na drodze syntezy chemicznej w postaci tetranukleotydów zawierających pożądane modyfikacje.

Odkrycia związane z reagowaniem przez komórkowe systemy odpornościowe na dane modyfikacje obecne w RNA stanowią punkt wyjścia do dalszych prac, które dr inż. Paweł Sikorski poprowadzi ze swoim nowopowstającym zespołem, na Wydziale Biologii UW. Będzie on badał wpływ epitranskryptomu wirusowego na odpowiedź immunologiczną komórek gospodarza. Finansowanie zapewni Narodowe Centrum Nauki w ramach grantu Sonata Bis, którym kieruje dr inż. Paweł Sikorski.