Naukowcy z Centrum Nowych Technologii UW, wydziałów Biologii i Fizyki UW oraz Polskiej Akademii Nauk przeanalizowali wpływ modyfikacji kapu – struktury znajdującej się na końcu 5’ mRNA – na reakcje komórkowych systemów odpornościowych. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie „Nucleic Acids Research”.

Kap chroni transkrypty mRNA przed degradacją oraz warunkuje prawidłowy przebieg wielu kluczowych procesów komórkowych. Spośród naturalnie występujących modyfikacji kapu, obecnych u wszystkich ssaków, najmniej poznana do tej pory była rola metylacji 2’-O rybozy drugiego transkrybowanego nukleotydu.

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”, który ukazał się na łamach „Nucleic Acids Research”, naukowcy opisali wyniki interdyscyplinarnych badań dostarczających nowych informacji o roli metylacji kapu w procesach metabolizmu RNA.

Podstawowa część doświadczeń została wykonana w Centrum Nowych Technologii UW (w Laboratorium Chemii Biologicznej) przez dr Karolinę Drążkowską i dr. inż. Pawła Sikorskiego, który kierował projektem. W badaniach uczestniczyli także naukowcy z Wydziału Biologii UW i Wydziału Fizyki UW oraz z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN.

Badacze przeanalizowali rolę metylacji 2’-O rybozy drugiego transkrybowanego nukleotydu oraz funkcje metylacji 2’-O rybozy pierwszego transkrybowanego nukleotydu i metylacji w pozycji N6 adenozyny jako pierwszego transkrybowanego nukleotydu. Zbadali wpływ obecności danej modyfikacji kapu (i ich kombinacji) w transkryptach na wydajność biosyntezy białka oraz tempo usuwania kapu przez odpowiedzialne za to enzymy. Ustalili również, które modyfikacje kapu gwarantują, że transkrypty rozpoznawane są przez komórkę jako „własne” i nie wywołują procesów obronnych uruchamianych 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.

Dalsze badania

Rezultaty badań związane z reagowaniem przez komórkowe systemy odpornościowe na dane modyfikacje obecne w RNA stanowią punkt wyjścia do dalszych prac, które na Wydziale Biologii UW poprowadzi dr inż. Paweł Sikorski wraz z zespołem. Dalsze badania będą dotyczyć wpływu epitranskryptomu wirusowego na odpowiedź immunologiczną komórek gospodarza. Projekt finansowany będzie z Narodowego Centrum Nauki w ramach grantu SONATA BIS, którym kieruje naukowiec.