Os biólogos costumavam pensar que conheciam o primo menos famoso do DNA, RNA, mas nas últimas duas décadas ficou claro que a molécula guarda muito mais segredos do que jamais revelou. Descobertas recentes têm assumido papéis nunca antes previstos na regulação do funcionamento de uma célula.

Cientistas de Stanford relatam no jornal Angewandte Chemie eles agora desenvolveram uma ferramenta que pode ajudar a descobrir alguns desses segredos, essencialmente escondendo moléculas de RNA do mundo. O que essa nova ferramenta revela sobre o RNA pode ajudar os biólogos a entender melhor o funcionamento interno de nossas células tanto na doença quanto na saúde.

"Para mim, o RNA ainda é um dos grandes mistérios da célula, "disse Eric Kool, George e Hilda Daubert Professor de Química e membro da Stanford Bio-X e Stanford ChEM-H. "Costumávamos pensar em RNA de maneira muito simples, mas sabemos agora que existem muitos tipos de RNA, dezenas de classes de RNA, e não sabemos o que talvez 90 por cento deles fazem na célula. "

Para resolver esse problema, Kool; Anastasia Kadina, o primeiro autor do artigo e um pós-doutorado no laboratório de Kool na época em que a pesquisa foi feita; e sua colega de pós-doutorado Anna Kietrys desenvolveram o que chamam de camuflagem de RNA, um simples, Método reversível que poderia ajudar os biólogos a entender melhor a gama de operações desconhecidas que o RNA faz nas células dos seres vivos.

Primo instável do DNA

Apenas 15 ou 20 anos atrás, os cientistas acreditavam que havia apenas alguns tipos de RNA, e que todos serviam a um objetivo:ler o código genético escrito no DNA e usá-lo para construir as proteínas de que todos os seres vivos precisam para sobreviver. Hora extra, Contudo, ficou claro que havia outros tipos de RNA que não apenas liam genes e construíam proteínas - mas ninguém sabia o que eles estavam fazendo.

O desafio, pesquisadores descobriram, foi a mesma coisa que torna o RNA tão multifuncional e interessante que também o torna profundamente frustrante de se trabalhar. Ele vai reagir com praticamente qualquer coisa - uma pequena molécula, uma enzima ou até mesmo ela mesma - o que significa que ela se quebrará ao menor toque, ou apenas se enrole em uma pequena bola sem aviso. Como resultado, é difícil manter as amostras de RNA estáveis, muito menos mantê-los sob controle suficiente para estudá-los.

Escondendo RNA sob um cobertor químico

A solução, a equipe encontrou, era esconder o RNA de outras moléculas usando um manto químico especial, um que cobriria o RNA sem dobrar, quebrar ou bagunçar de outra forma a estrutura da molécula subjacente.

"É como jogar um cobertor sobre ele, "Kool disse, "como a capa de invisibilidade de Harry Potter." O produto químico esconde o RNA das proteínas, enzimas e outras moléculas. O cobertor em si é feito de um parente químico da vitamina B3 que o laboratório vem desenvolvendo nos últimos anos. Com base nesse trabalho, Kadina trabalhou para encontrar as condições certas - a temperatura certa, a mistura certa de líquidos para misturar com o agente de camuflagem e assim por diante - para fazer com que a manta química cubra a maior parte ou a totalidade de uma molécula de RNA.

Para realmente entender o que as moléculas específicas de RNA fazem, Contudo, pesquisadores gostariam de poder desligar e ligar as reações de RNA - isto é, eles precisam ser capazes de tirar o cobertor, também. Então, Kadina também desenvolveu um método de descloaking que retorna o RNA ao anterior, eu indisciplinado. Crucialmente, tanto o cloaking quanto o uncloaking funcionam, independentemente do tamanho de uma molécula de RNA, algo que não era possível anteriormente, Disse Kool.

Estudando RNA no mundo real

Por causa de sua reversibilidade e flexibilidade, A camuflagem de RNA pode ajudar os pesquisadores a estudar não apenas as funções de uma ampla gama de moléculas de RNA - em teoria, qualquer molécula de RNA - mas também como o tempo das reações de RNA afeta essas funções. Ainda, uma das aplicações potenciais mais urgentes está entre as mais simples:simplesmente manter o RNA estável em um laboratório por longos períodos de tempo, algo que a camuflagem de RNA poderia fazer muito bem.

Então, "queremos mudar para sistemas vivos, "Kool disse, e usar cloaking e uncloaking para estudar a função de moléculas específicas de RNA nas células. Aproximadamente, a ideia é envolver o RNA em uma manta protetora no laboratório, injetá-lo em uma célula viva, em seguida, retire a capa, ativando todas as funções celulares que aquele pedaço de RNA controla. Os membros da equipe precisarão mostrar que seu agente de descloaking não faz mal às células que estão tentando estudar, mas o método pode ajudar os biólogos a entender melhor como funcionam as reações de RNA. Os pesquisadores também estão procurando maneiras de localizar os efeitos de uma capa de RNA em um tecido ou local específico em uma amostra biológica.

Longo prazo, Kool disse, A camuflagem de RNA pode se tornar uma ferramenta padrão para biólogos. O método é simples em comparação com outras ferramentas desenvolvidas ao longo dos anos para controlar o RNA, portanto, seria fácil para não-especialistas aprender e usar em seus laboratórios.