Πώς ένα γονίδιο RNA σιωπά ένα ολόκληρο χρωμόσωμα

Στον κόσμο της γενετικής, υπάρχει ένα μαγευτικό φαινόμενο που είναι γνωστό ως RNA γονιδιακό σίγαση, μια διαδικασία με την οποία ένα ενιαίο μόριο RNA μπορεί να προκαλέσει τη σίγαση ενός ολόκληρου χρωμοσώματος. Αυτός ο μηχανισμός, που συχνά αναφέρεται ως επαγόμενη από RNA μεταγραφική σίγαση (RITS), διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης και στη διατήρηση της γονιδιωματικής σταθερότητας σε ορισμένους οργανισμούς.

Ο βασικός παίκτης στο RITS είναι ένα μικρό μόριο RNA που ονομάζεται ένα μικρό παρεμβαλλόμενο RNA (siRNA). Τα siRNAs παράγονται από πρόδρομους διπλά έλικας RNA (dsRNA) μέσω της δράσης των ενζύμων που ονομάζονται dicer και argonaute. Μόλις παράγονται, τα siRNAs σχηματίζουν ένα σύμπλεγμα με πρωτεΐνες Argonaute για να δημιουργήσουν το επαγόμενο από RNA σύμπλεγμα σίγασης (RISC).

Στη συνέχεια, ο RISC καθοδηγεί το siRNA στον τόπο στόχου του, η οποία είναι συνήθως μια συμπληρωματική ακολουθία εντός της περιοχής προαγωγού ενός γονιδίου. Με τη δέσμευση σε αυτόν τον τόπο προορισμού, η RISC εμποδίζει αποτελεσματικά τη μεταγραφή αυτού του γονιδίου, με αποτέλεσμα τη σίγαση γονιδίων. Στην περίπτωση της χρωμοσωμικής σίγασης, οι RIT στοχεύουν σε μια περιοχή του χρωμοσώματος γνωστού ως κεντρομερούς, το οποίο παίζει ζωτικό ρόλο στον διαχωρισμό του χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης.

Όταν το RITS σιωπά το κεντρομερές, διαταράσσει την κανονική λειτουργία του Kinetochore, ενός συμπλέγματος πρωτεΐνης που σχηματίζεται στο κεντρομερές και είναι υπεύθυνο για την τοποθέτηση του χρωμόσωμα στις ίνες της ατράκτου κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης. Αυτή η διαταραχή μπορεί να οδηγήσει σε κακή ευθυγράμμιση των χρωμοσωμάτων και στην επακόλουθη ανευπλοειδία, μια κατάσταση στην οποία τα κύτταρα έχουν μη φυσιολογικό αριθμό χρωμοσωμάτων.

Η ανευπλοειδή μπορεί να έχει σοβαρές συνέπειες για έναν οργανισμό, συμπεριλαμβανομένων των αναπτυξιακών ανωμαλιών, της στειρότητας και ενός αυξημένου κινδύνου καρκίνου. Ως εκ τούτου, η σίγαση χρωμοσωμάτων με τη μεσολάβηση RIT χρησιμεύει ως κρίσιμη διασφάλιση για την πρόληψη αυτών των επιζήμιων αποτελεσμάτων.

Ενώ οι RITs έχουν μελετηθεί εκτενώς σε οργανισμούς όπως ζύμη και φυτά σχάσης, οι ακριβείς μηχανισμοί και οι επιπτώσεις τους στα θηλαστικά εξακολουθούν να διερευνώνται. Η αποκάλυψη των περιπλοκών των RIT σε συστήματα θηλαστικών θα μπορούσε να προσφέρει πολύτιμες γνώσεις σχετικά με τη ρύθμιση των γονιδίων, τη βιολογία των χρωμοσωμάτων και τις πιθανές θεραπευτικές παρεμβάσεις για ποικίλες γενετικές διαταραχές και ασθένειες.