MRNA este un mesager important, care transportă instrucțiunile pentru viață de la ADN la restul celulei. ktsimage / iStock prin Getty Images Plus 

O stea surprinzătoare a răspunsului pandemic al coronavirusului a fost molecula numită ARNm. Este ingredient cheie în Pfizer și Moderna Vaccinuri covid19. Dar ARNm în sine nu este o invenție nouă din laborator. A evoluat acum miliarde de ani și se găsește în mod natural în fiecare celulă din corpul tău. Oamenii de știință cred ARN-ul își are originea în primele forme de viață, chiar înainte ca ADN-ul să existe.

Iată un curs rapid în ceea ce privește ARNm și treaba importantă pe care o face.

Faceți cunoștință cu intermediarul genetic

Probabil că știți despre ADN. Este molecula care conține toate genele dvs. descrise într-un cod format din patru litere - A, C, G și T.

ARN-ul Messenger transportă informații genetice de la ADN-ul din nucleul extrem de protejat către restul celulei, unde structurile numite ribozomi pot construi proteine ​​conform planului ADN-ului. ttsz / iStock prin Getty Images Plus

ADN-ul se găsește în interiorul celulelor fiecărei ființe vii. Este protejat într-o parte a celulei numită nucleu. Genele sunt detaliile din schema ADN pentru toate caracteristicile fizice care te fac să fii tu unic.

Dar informațiile din genele tale trebuie să ajungă de la ADN-ul din nucleu până la partea principală a celulei - citoplasma - unde sunt asamblate proteinele. Celulele se bazează pe proteine pentru a efectua numeroasele procese necesare funcționării corpului. Aici intervine ARN-ul messenger, sau pe scurt ARNm.

Secțiunile codului ADN sunt transcrise în mesaje scurtate care sunt instrucțiuni pentru fabricarea proteinelor. Aceste mesaje - ARNm - sunt transportate în partea principală a celulei. Odată ce ARNm ajunge, celula poate produce anumite proteine din aceste instrucțiuni.

Secvența de ADN dublu catenar este transcrisă într-un cod mARN, astfel încât instrucțiunile să poată fi traduse în proteine. Alkov / iStock prin Getty Images Plus

Structura ARN-ului este similară ADN-ului, dar are unele diferențe importante. ARN-ul este o singură catenă de litere cod (nucleotide), în timp ce ADN-ul este dublu catenar. Codul ARN conține un U în loc de T - uracil în loc de timină. Atât structurile ARN, cât și ADN au o coloană vertebrală din molecule de zahăr și fosfat, dar Zahărul ARN este riboză, iar ADN-ul este dezoxiriboză. Zahărul ADN conține un atom de oxigen mai puțin și această diferență se reflectă în numele lor: ADN este porecla pentru acidul dezoxiribonucleic, ARN-ul este acidul ribonucleic.

Copii identice ale ADN-ului se află în fiecare celulă a unui organism, de la o celulă pulmonară la o celulă musculară la un neuron. ARN-ul este produs după cum este necesar ca răspuns la mediul celular dinamic și la nevoile imediate ale corpului. Misiunea ARNm este de a ajuta la declanșarea mașinilor celulare pentru a construi proteinele, astfel cum sunt codificate de ADN, care sunt adecvate pentru acel moment și loc.

proces care transformă ADN-ul în ARNm în proteină este fundamentul modului în care funcționează celula.

Programat pentru autodistrugere

Ca mesager intermediar, ARNm este un mecanism important de siguranță în celulă. Împiedică invadatorii să deturneze mașinile celulare pentru a produce proteine ​​străine, deoarece orice ARN din afara celulei este vizat instantaneu pentru distrugere de către enzime numite RNaze. Când aceste enzime recunosc structura și U din codul ARN, acestea șterg mesajul, protejând celula de instrucțiuni false.

ARNm oferă, de asemenea, celulei o modalitate de a controla rata producției de proteine ​​- activând sau dezactivând planurile după cum este necesar. Nici o celulă nu dorește să producă toate proteinele descrise în întregul genom dintr-o dată.

Instrucțiunile ARN Messenger sunt programate să se autodistrugă, cum ar fi un text care dispare sau un mesaj Snapchat. Caracteristicile structurale ale ARNm - U din cod, forma sa monocatenară, zahăr riboză și secvența sa specifică - asigură că ARNm are un scurt timp de înjumătățire. Aceste caracteristici se combină pentru a permite mesajul să fie „citit”, tradus în proteine ​​și apoi distrus rapid - în câteva minute pentru anumite proteine ​​care trebuie controlate îndeaproape sau până la câteva ore pentru altele.

Odată ce instrucțiunile dispar, producția de proteine ​​se oprește până când fabricile de proteine ​​primesc un nou mesaj.

Exploatarea ARNm pentru vaccinare

Toate caracteristicile ARNm au făcut-o mare interes pentru dezvoltatorii de vaccinuri. Scopul unui vaccin este de a face sistemul imunitar să reacționeze la o versiune inofensivă sau la o parte a unui germen, astfel încât atunci când întâlniți adevăratul lucru, sunteți gata să luptați împotriva acestuia. Cercetătorii au găsit o cale de a introduceți și protejați un mesaj mARN cu codul pentru o porțiune din proteina spike de pe suprafața virusului SARS-CoV-2.

Vaccinurile ARN mesager determină corpul destinatarului să producă o proteină virală care apoi stimulează răspunsul imun dorit. Trinset / iStock prin Getty Images Plus

vaccinul oferă doar suficient ARNm pentru a face doar suficientă proteină spike pentru ca sistemul imunitar al unei persoane să genereze anticorpi care să-i protejeze dacă sunt expuși ulterior la virus. ARNm din vaccin este curând distrusă de celulă - la fel ca orice alt ARNm. ARNm nu poate pătrunde în nucleul celulei și nu poate afecta ADN-ul unei persoane.

Deși acestea sunt vaccinuri noi, care stau la baza tehnologiei a fost dezvoltat inițial acum mulți ani și îmbunătățit incremental în timp. Ca urmare, vaccinurile au fost bine testat pentru siguranță. Succesul acestor vaccinuri ARNm împotriva COVID-19, din punct de vedere al siguranței și eficacității, prezice o strălucire viitor pentru noi terapii vaccinale care poate fi adaptat rapid la amenințări noi, emergente.

Au fost deja efectuate studii clinice în stadiu incipient care utilizează vaccinuri ARNm gripă, Zika, rabie și citomegalovirus. Cu siguranță, oamenii de știință creativi iau deja în considerare și dezvoltă terapii pentru alte boli sau tulburări care ar putea beneficia de o abordare similară cu cea utilizată pentru vaccinurile împotriva COVID-19.

Despre autor

Penny Riggs, Profesor asociat de genomică funcțională și vicepreședinte asociat pentru cercetare, Universitatea Texas A&M

Cărți asemănătoare:

Corpul păstrează scorul: creier, minte și corp în vindecarea traumei

de Bessel van der Kolk

Această carte explorează conexiunile dintre traumă și sănătatea fizică și mentală, oferind perspective și strategii pentru vindecare și recuperare.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Respirația: Noua știință a unei arte pierdute

de James Nestor

Această carte explorează știința și practica respirației, oferind perspective și tehnici pentru îmbunătățirea sănătății fizice și mentale.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Paradoxul plantelor: pericolele ascunse din alimentele „sănătoase” care provoacă boli și creșterea în greutate

de Steven R. Gundry

Această carte explorează legăturile dintre dietă, sănătate și boală, oferind perspective și strategii pentru îmbunătățirea sănătății generale și a bunăstării.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Codul de imunitate: noua paradigmă pentru sănătate reală și anti-îmbătrânire radicală

de Joel Greene

Această carte oferă o nouă perspectivă asupra sănătății și imunității, bazându-se pe principiile epigeneticii și oferind perspective și strategii pentru optimizarea sănătății și a îmbătrânirii.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Ghidul complet pentru post: vindecă-ți corpul prin post intermitent, în zile alternative și prelungit

de Dr. Jason Fung și Jimmy Moore

Această carte explorează știința și practica postului, oferind perspective și strategii pentru îmbunătățirea sănătății generale și a bunăstării.

Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.