Kriyoelektron mikroskobu ile incelenen tRNA moleküllerinin yapısı

Polonyalı bilim insanları, kriyoelektron mikroskobu adlı benzersiz tekniği kullanarak ilk kez insan tRNA moleküllerinin görüntülerini elde etti. Çalışmalarında tRNA'nın yapısını ve modifiye edilmiş nükleotidin varlığının bu moleküllerin kararlılığı üzerindeki etkisini belirlediler.

Kraków'daki Jagiellonian Üniversitesi Małopolska Biyoteknoloji Merkezi'nde Prof. Sebastian Glatt ve ekibi tarafından yapılan bir çalışmada, dört insan tRNA'sının dizilerine doğal olarak oluşan bir psödouridin nükleotidinin eklenmesinden önceki ve sonraki yapıları sunuldu. Eser, Prof. Varşova Uluslararası Moleküler ve Hücre Biyolojisi Enstitüsü'nden Janusz Bujnicki ve İngiltere ve Fransa'daki bilimsel kuruluşlardan katılımcılar yer aldı.

"Transfer RNA'lar - tRNA'lar her canlı organizmada bulunan bir ribonükleik asit türüdür. tRNA'lar genetik bilgiyi proteinlere çeviren ve tüm canlı organizmalar için temel olan temel moleküllerdir. tRNA'ları DNA'yı bildiğimiz kadar uzun zamandır biliyoruz, ancak tRNA'ların yapısal çalışmaları küçük boyutları ve karmaşık yapıları nedeniyle zorlu olmuştur," diye açıklıyor makalenin ilk yazarı Anna Biela.

Araştırmacılar, enzim aracılı psödouridin eklenmesinden önce ve sonra her bir tRNA molekülünün yapısını gösterdiler. Psödouridin, RNA'yı oluşturan dört temel nükleotitten biri olan üridinin kimyasal izomeri olan doğal olarak oluşan bir nükleotittir. Son zamanlarda mRNA aşılarının üretiminde üridin yerine psödouridin kullanımı da görülmüştür.

Bu modifikasyonların varlığının parçacıkların kararlılığını artırdığı, ancak aynı zamanda bilim insanlarının öngördüğü gibi yerel yapısal değişikliklere de neden olabildiği ortaya çıktı. Ekip lideri Prof. Sebastian Glatt, "Bu çalışma, psödouridinin tRNA stabilitesi ve fonksiyonu üzerindeki önemli etkisini ortaya koyuyor" dedi.

Makalede yayımlanan sonuçlar, bu modifikasyonun etkisinin yalnızca meydana geldiği pozisyona değil, aynı zamanda spesifik tRNA'ya da bağlı olduğunu gösteriyor. Bu kadar detaylı bir analiz, tRNA'ların hangi pozisyonlarının önemli olduğunu ve potansiyel terapötik uygulamalara sahip olduğunu anlamamızı sağlar.

"Bulgularımız yalnızca RNA modifikasyonlarının tRNA yapıları üzerindeki etkisine dair bilgimizi derinleştirmekle kalmıyor, aynı zamanda modifiye edilmiş tRNA'ların terapötik amaçlar için potansiyel kullanımını da vurguluyor. Araştırmamızın sonuçları yeni RNA tabanlı terapilerin geliştirilmesine katkıda bulunabilir," diyor Anna Biela.

Araştırmacılar tRNA'yı kriyoelektron mikroskobu, biyofiziksel yöntemler ve hesaplamalı modelleme kullanarak analiz ettiler. Prof. Dr. Janusz Bujnicki, hesaplamalı modelleme ve moleküler dinamik simülasyonları gerçekleştirerek bilim insanlarının modifiye tRNA'ların yapısal kararlılık mekanizmalarını analiz etmesini sağladı.

"Bu çalışma, düşük ve orta çözünürlüklü kriyo-EM haritalarının yorumlanmasında hesaplamalı modellemenin gücünü göstermektedir. Simülasyonlarımız, psödouridinin tRNA yapılarındaki temel etkileşimleri nasıl stabilize ettiğini açıkça göstererek, diğer RNA modifikasyonlarının gelecekteki analizlerinin önünü açmaktadır," diye sonlandırdı eş-baş yazar Prof. Janusz Bujnicki.

Çalışma, EMBO Dergisi'nde yayımlanan "Psödouridin katılımının insan tRNA'ları üzerindeki etkilerinin belirlenmesi" başlıklı makalede anlatılmaktadır.

Karolina Duszczyk (PAP)

col/ zan/

PAP Vakfı, ayda bir kez e-posta yoluyla servisin kullanımı hakkında bizi bilgilendirmeniz ve makalenin kaynağını belirtmeniz koşuluyla, Science in Poland Servisi'ndeki makaleleri ücretsiz olarak yeniden basmanıza izin vermektedir. Portallarda ve internet servislerinde lütfen bağlantılı adresi ekleyin: Kaynak: naukawpolsce.pl, dergilerde ise şu açıklamayı ekleyin: Kaynak: Nauka w Polsce Service - naukawpolsce.pl. Yukarıdaki izin şunlar için geçerli değildir: "Dünya" kategorisindeki bilgiler ve her türlü fotoğraf ve video materyalleri.