Uvijek je lijepo ažurirati
Borba protiv virusa dio je nesretne svakodnevice za ćelije - ponekad pobjeđuju, ponekad gube u borbi protiv uvijek snalažljivih osvajača. Ali jedna stvar se čini važnom: u trci u naoružanju s novim metodama invazije, stratezi odbrane nikada ne smiju stajati mirno. Sljedeće se ne odnosi samo na biologe: Učiti od života znači naučiti uspješne koncepte. Majka priroda već nekoliko godina petlja sa građevinskim blokovima koji čine ćelije. A vješto hvatanje u kutiji molekularno-biološkog alata često omogućava laboratorijskim tehničarima da ostvare ogroman napredak brže nego da se oslanjaju na ljudske inženjere koji po drugi put izmišljaju točak - s relativno nespretnom ljudskom tehnologijom. Primjeri su legija takvih stvari pametno posuđenih iz ćelijske mašinerije, koje rade posebno u službi medicine ili ćelijske biologije.
Jedan primjer je ono što je poznato kao RNA interferencija ili RNAi. Danas se geni posebno isključuju s njim širom svijeta kako bi se saznalo koju funkciju preuzimaju. Ili preciznije: zapravo, proteini koje proizvode geni se vrlo selektivno uklanjaju. Sve što je potrebno za ovo je ubrizgati dvolančanu RNK (dsRNA) u ćeliju koja se ispituje – pri čemu sekvenca nukleinske kiseline mora biti identična ili vrlo slična glasničkoj RNK gena koji treba isključiti. Kao rezultat toga, glasnička RNK – a time i nezamjenjive upute za izgradnju proteina koji treba da se proizvede – potpuno eliminiraju vlastite ekipe za čišćenje ćelije. One su nekako stimulirane ubrizganim sekvencama i instruirane na način specifičan za sekvencu. RNAi sada radi u laboratorijama širom svijeta – ali niko zapravo ne zna zašto.
Darren Obbard i njegove kolege sa Univerziteta u Edinburgu traže odgovore i idu putem koji je odavno poznat: Prema teoriji, RNAi mehanizam se koristi u ćelijama živih organizama za braniti od određenih virusa. Na kraju krajeva, na zajedničkom polju, šumskoj i livadskoj ćeliji jedva da postoji dvolančana RNK - u normalnom slučaju - dok neki virusi mogu samo prokrijumčariti svoj genetski materijal u obliku kratke dsRNA u ćelije koje će biti otete. Ako se ovo brzo isječe, više ne može napraviti nikakvu štetu.
Čini se da je RNAi metoda obrane ćelije od virusnih napadača - međutim, pokazalo se da je teško pronaći dokaz za to. Obbard i kolege sada su pristupili pitanju iz ranije zanemarenog ugla. Prema njenom pristupu, virusi izuzetno brzo reaguju na promenjene uslove selekcije i evoluiraju ogromnom brzinom. Antivirusni program u vašim ćelijama domaćina stoga može biti uspješan samo ako se jednako brzo prilagodi novoizabranim tipovima virusa. I ergo, geni u kojima je kodirana odbrana ćelije treba da budu među najbrže evoluirajućim DNK sekvencama u organizmu.
Je li tako? Obbardov tim je ovo testirao na voćnim mušicama, poželjnim žrtvama sigma virusa: deset do dvadeset posto svih Drosophila melanogaster u Francuskoj zaraženo je ovim virusom. Njegov genetski sastav se prenosi u dvolančanu RNK - i mijenja je neverovatnom brzinom kako bi uvijek bio korak ispred čuvara virusa svojih protivnika.
Upravo oni geni koji su odgovorni za RNAi voćnih mušica definitivno bi mogli držati korak, otkrili su istraživači - zapravo pripadaju tri posto najbrže evoluirajućih genskih sekvenci voćnih mušica. Naučnici su došli do ovog zaključka kada su uporedili sekvence tri RNAi gena iz tri vrste voćnih mušica. Dva od ovih gena - Dcr2 i Ago2 - bila su toliko slična u svim ispitivanim varijantama da su mehanizmi selekcije morali osigurati široki prodor upravo ovih varijanti tek nedavno.
Mnogo se dešava sa RNAi odbrambenim genima posebno – ali ne i sa strukturno povezanim mikroRNA genima ili drugim nasljednim faktorima u imunološkom sistemu. Razlog za to zapravo može biti samo ogroman pritisak selekcije virusa, koji se jednako brzo razvijaju, zaključuju naučnici - pa je teza da je RNA interferencija nastala protiv virusnih prijetnji sada dobro dokumentirana.
Pogotovo jer postoje i druge indikacije koje to podržavaju - na primjer da dsRNA virusi u utrci u naoružanju izgleda da razvijaju obrambene mjere selektivno protiv određenih RNAi proteina. Nema veze: želimo svim endogenim protivnicima ćelija voćne mušice uspeh. Uzgred, ovo možda nije potrebno kod ljudi, gdje se čini da sofisticiraniji mehanizmi nadmašuju dvolančanu RNK lopticu insekata i biljaka. Pokreću se čim se dsRNA previše približi ćelijama. Skeneri virusa za različite operativne sisteme su također različiti u majci prirodi.
