Komórki w naszych ciałach korzystają z informacji znajdujących się w DNA z jądra komórkowego. DNA to swoista księga receptur, dzięki której maszyneria organizmów, poprzez transkrypcję RNA, może pobierać informacje i sprawnie funkcjonować. Zapisane są tam nie tylko wiadomości o tym, jak wyglądamy, ale również jak mają być dokonywane naprawy, gdy np. się skaleczymy itd.

Uszkodzenie DNA prowadzi do rozpadu organizmu. Dotychczas naukowcy uważali, że informacje do tworzenia się nowych komórek i funkcjonowania ciała mogą być przesyłane w naturalny sposób tylko z DNA do DNA lub DNA do RNA. Tymczasem najnowsze odkrycie pokazuje, że w komórkach ssaków można sztucznie przekształcać sekwencje RNA z powrotem w DNA za pomocą polimerazy teta.

To przełomowe odkrycie, które może odmienić nasze życie nie do poznania. Oznacza to, że poprzez nowe szczepionki mRNA jednak można będzie zmienić DNA ludzi, czyli dowolnie nas zmodyfikować. Odkrycie to jest o tyle ważne, że teraz, gdy żyjemy w czasach pandemii COVID-19 i szczepimy się specyfikami mRNA Pfizera i Moderny, korzystamy z technologii, która nie tylko dodaje swoje informacje w RNA, ale również te informacje może przesłać do DNA, modyfikując genetycznie organizm.

Oczywiście, obecne szczepionki nie mają takich możliwości, ale to może się zmienić. Mówimy tutaj o kiju o dwóch końcach. Z jednej strony to odkrycie może posłużyć np. bioterrorystom do modyfikacji ludzi i doprowadzenia do powstania wad genetycznych, o jakich nawet nam się nie śniło, a z drugiej będziemy mogli stworzyć nowe terapie dla osób właśnie borykających się z wadami genetycznymi i znacznie poprawić jakość ich życia lub nawet całkowicie wyeliminować te defekty.

„To odkrycie otwiera drzwi do wielu innych badań, które pomogą nam zrozumieć znaczenie mechanizmu przekształcania wiadomości RNA w DNA w naszych własnych komórkach” – dr Richard Pomerantz, profesor biochemii i biologii molekularnej na Uniwersytecie Thomasa Jeffersona. „Wiadomość, że ludzka polimeraza może to zrobić z wysoką wydajnością, rodzi wiele pytań. Na przykład odkrycie to sugeruje, że wiadomości RNA można wykorzystać jako szablony do naprawy lub przepisywania genomowego DNA” – dodał naukowiec.

W serii eksperymentów, międzynarodowy zespół naukowców przetestował polimerazę teta przeciwko odwrotnej transkryptazie wirusa HIV, która jest jedną z najlepiej zbadanych tego typu. Wykazali, że polimeraza teta była zdolna do przekształcania wiadomości RNA w DNA, co robiła, podobnie jak odwrotna transkryptaza HIV. Polimeraza teta była bardziej wydajna i wprowadzała mniej błędów przy użyciu szablonu RNA do pisania nowych wiadomości DNA, niż przy duplikacji DNA do DNA, co sugeruje, że ta funkcja może być jej głównym celem w komórce.

„Nasze badania sugerują, że główną funkcją polimerazy teta jest działanie jako odwrotna transkryptaza” – powiedział dr Pomerantz. „W zdrowych komórkach celem tej cząsteczki może być naprawa DNA za pośrednictwem RNA. W niezdrowych komórkach, takich jak komórki rakowe, polimeraza teta ulega silnej ekspresji i promuje wzrost komórek rakowych oraz lekooporność. Ekscytujące będzie dalsze zrozumienie, w jaki sposób aktywność polimerazy teta na RNA przyczynia się do naprawy DNA i proliferacji komórek rakowych” – dodał naukowiec.

/Science Advances / Fot. Pexels