Retrotranspozoni: “Trojanski konji” naših genov

V torek, 14. marca, je potekalo predavanje v sklopu serije poljudnoznanstvenih predavanj ASEF Speaker Series, kjer profesorice in profesorji ASEF predstavljajo svoja raziskovalna področja in ugotovitve. Tokrat je nastopil prof. dr. Jernej Ule, profesor na Oddelku za molekularno nevroznanost Univerze v Londonu. Vodi skupino za mrežne raziskave RNK, ki ima sedež na Inštitutu za demenco v Londonu in na Kemijskem inštitutu v Ljubljani. Skupina proučuje komplekse beljakovin-RNK v nevronih z razvojem novih metod, kot je iCLIP, s katerimi študira stike med beljakovinami in RNK čez cel transkriptom. To se uporablja za razumevanje, kako regulacija RNK prispeva k celičnemu delovanju, kako je motena pri boleznih, in kako mutacije povzročajo bolezni s spreminjanjem sestavljanja in dinamike kompleksov beljakovin-RNK. To delo lahko odpre vrata za razvoj novih terapevtskih pristopov za ponovno vzpostavitev pravilnega delovanja beljakovin-RNK kompleksov. 

Prof. dr. Ule je na začetku predavanja predstavil tri tipe RNK molekul in njihove funkcije, vendar se je v svojem predavanju osredotočil na gene, ki kodirajo proteine. Izpostavil je, da le 1,5 % človeškega genoma tvori informacije za nastanek proteinov, medtem ko je večina našega genoma odvržena, kar je predstavljalo predmet raziskovanja za mnoge znanstvenike. 

V nadaljevanju je predavatelj izpostavil, da je polovica našega genoma sestavljena iz retrotranspozona in podrobneje opisal ta element. Tisti deli našega genoma, ki se ne vključijo v RNK molekule, imajo retrotranspozon, ki so se nastanili v genomih različnih vrst in se sami podvojijo. Ta proces podvojevanja poteka tako, da se ustvari RNK molekula, ki izrabi celične komplekse, da se pretvori nazaj v DNK. 

Prof. dr. Ule je nato opisal Alu elemente, ki so značilni samo za primate. So krajše vrste retrotranspozona in nimajo gena za podvojevanje, za kar izkoriščajo daljše sekvence. Protein veže RNK molekule, ki jih naredijo Alu elementi, ki so kot neke vrste “Trojanski konji”. Včasih se lahko pretvorijo v kaj koristnega, na primer v nove RNK molekule, vendar lahko pride tudi do številnih bolezni, ki jih povzročijo Alu elementi, če se prehitro vključijo v gene. 

Kljub temu da so ti elementi nevarni, jih je v našem genomu dokaj veliko. Na populacijski ravni pa znajo biti celo koristni, na primer za možgane in imunska tkiva. Predavatelj je na koncu predavanja prikazal praktične primere analize podatkov iz laboratorija in kako lahko boljše razumevanje retrotranspozonov prispeva k zdravljenju številnih bolezni.

Dogodek je potekal v hibridni obliki, tako v Prešernovi dvorani na SAZU kot prek Zoom povezave, povezovala pa ga je štipendistka ASEF generacije 2022 Nastja Turkanović.

Dogodek je bil organiziran s podporo Urada Vlade RS za Slovence v zamejstvu in po svetu in Urada RS za mladino.