MRNA הוא שליח חשוב, הנושא את הוראות החיים מדנ"א לשאר התא. ktsimage / iStock באמצעות Getty Images Plus
אחד הכוכבים המפתיעים בתגובת הפנדמיה של נגיף הכילה היה המולקולה הנקראת mRNA. זה ה מרכיב מרכזי בפייזר ובמודרנה חיסונים ל-COVID19. אך ה- mRNA עצמו אינו המצאה חדשה מהמעבדה. זה התפתח לפני מיליארדי שנים ונמצא באופן טבעי בכל תא בגופך. מדענים חושבים מקור ה- RNA בצורות החיים המוקדמות ביותר, עוד לפני שקיים DNA.
הנה קורס קריסה בדיוק מהו mRNA והתפקיד החשוב שהוא מבצע.
הכירו את המתווך הגנטי
אתה בטח יודע על DNA. זו המולקולה שמכילה את כל הגנים שלך המפורטים בקוד בן ארבע אותיות - A, C, G ו- T.
ה- RNA של מסנג'ר מעביר מידע גנטי מ- DNA בגרעין המוגן ביותר לשאר התא, שם מבנים הנקראים ריבוזומים יכולים לבנות חלבונים על פי מתווה ה- DNA. ttsz / iStock באמצעות Getty Images Plus
DNA נמצא בתוך התאים של כל יצור חי. הוא מוגן בחלק מהתא שנקרא הגרעין. הגנים הם הפרטים בתכנית ה- DNA לכל המאפיינים הפיזיים שהופכים אותך לייחודי לך.
אבל המידע מהגנים שלך צריך להגיע מה- DNA בגרעין אל החלק העיקרי של התא - הציטופלזמה - שם מורכבים חלבונים. תאים מסתמכים על חלבונים לבצע את התהליכים הרבים הדרושים לתפקוד הגוף. שם נכנס RNA שליח, או בקיצור mRNA.
חלקים של קוד ה- DNA מתועתקים למסרים מקוצרים שהם הוראות להכנת חלבונים. מסרים אלה - ה- mRNA - מועברים אל החלק העיקרי של התא. ברגע שה- mRNA מגיע, ה- התא יכול לייצר חלבונים מסוימים מהוראות אלה.
רצף ה- DNA הדו-גדילי מתועתק לקוד mRNA כך שניתן לתרגם את ההוראות לחלבונים. אלקוב / iStock באמצעות Getty Images Plus
מבנה ה- RNA דומה ל- DNA אך יש לו כמה הבדלים חשובים. RNA הוא קווצה אחת של אותיות קוד (נוקלאוטידים), ואילו ה- DNA הוא כפול גדילי. קוד ה- RNA מכיל U במקום T - uracil במקום תימין. גם במבני ה- RNA וגם ב- DNA יש עמוד שדרה העשוי ממולקולות סוכר ופוספט, אך הסוכר של ה- RNA הוא ריבוז וה- DNA הוא דה-סוקסריבוז. הסוכר של ה- DNA מכיל אטום חמצן אחד פחות והבדל זה בא לידי ביטוי בשמותיהם: DNA הוא הכינוי לחומצה דאוקסיריבונוקלאית, ה- RNA הוא חומצה ריבונוקלאית.
עותקים זהים של DNA נמצאים בכל תא בודד של אורגניזם, מתא ריאה לתא שריר ועד נוירון. RNA מיוצר לפי הצורך כתגובה לסביבה התאית הדינמית ולצרכים המיידיים של הגוף. תפקידה של ה- mRNA לעזור לפטר את המכונות הסלולריות לבניית החלבונים, המקודדים על ידי ה- DNA, המתאימים לזמן ולמקום ההוא.
אל האני תהליך הממיר DNA ל- mRNA לחלבון הוא הבסיס לתפקוד התא.
מתוכנת להשמדה עצמית
כשליח המתווך, ה- mRNA הוא מנגנון בטיחות חשוב בתא. זה מונע מפולשים לחטוף את המכונות הסלולריות לייצור חלבונים זרים מכיוון שכל RNA מחוץ לתא מכוון מיידית להשמדה על ידי אנזימים הנקראים RNases. כאשר אנזימים אלה מזהים את המבנה ואת ה- U בקוד ה- RNA, הם מוחקים את המסר, ומגנים על התא מפני הוראות כוזבות.
ה- mRNA גם נותן לתא דרך לשלוט בקצב ייצור החלבון - הפעלת התכניות "מופעלת" או "מושבתת" לפי הצורך. אף תא לא רוצה לייצר את כל החלבונים המתוארים בכל הגנום שלך בבת אחת.
הוראות RNA של Messenger מתוזמנות להשמדה עצמית, כמו טקסט נעלם או הודעת snapchat. מאפיינים מבניים של ה- mRNA - ה- U בקוד, צורתו החד-גדילי, סוכר הריבוז והרצף הספציפי שלו - מבטיחים כי ל- mRNA יש מחצית חיים קצרה. מאפיינים אלה משתלבים כדי לאפשר "לקרוא" את המסר, לתרגם אותו לחלבונים, ואז להרוס אותו במהירות - תוך דקות ספורות עבור חלבונים מסוימים שיש צורך לשלוט בהם היטב, או עד כמה שעות לאחרים.
ברגע שההוראות נעלמות, ייצור החלבון מפסיק עד שמפעלי החלבונים מקבלים מסר חדש.
רתימת mRNA לחיסון
כל המאפיינים של ה- mRNA עשו את זה עניין רב למפתחי חיסונים. מטרת החיסון היא לגרום למערכת החיסונית שלך להגיב לגרסה לא מזיקה או לחלק מחיידק, כך שכאשר אתה נתקל בדבר האמיתי אתה מוכן להדוף אותו. חוקרים מצאו דרך ל להציג ולהגן הודעת mRNA עם הקוד לחלק מחלבון הדוקרן על פני הנגיף SARS-CoV-2.
חיסוני RNA של מסנג'ר גורמים לגוף הנמען לייצר חלבון נגיפי אשר מגרה את התגובה החיסונית הרצויה. Trinset / iStock באמצעות Getty Images Plus
אל האני החיסון מספק מספיק mRNA להכין מספיק מחלבון הדוקרן כדי שמערכת החיסון של האדם תיצור נוגדנים המגנים עליהם אם הם נחשפים מאוחר יותר לנגיף. ה- mRNA בחיסון הוא במהרה נהרס על ידי התא - בדיוק כמו כל mRNA אחר. ה- mRNA אינו יכול להיכנס לגרעין התא והוא אינו יכול להשפיע על ה- DNA של האדם.
למרות שמדובר בחיסונים חדשים, ה- טכנולוגיה בסיסית פותח בתחילה לפני שנים רבות השתפר באופן הדרגתי לאורך זמן. כתוצאה מכך, החיסונים היו נבדק היטב לבטיחות. ההצלחה של חיסוני mRNA אלה נגד COVID-19, מבחינת בטיחות ויעילות, מנבאת בהיר עתיד לטיפולי חיסון חדשים שניתן להתאים במהירות לאיומים חדשים ומתעוררים.
ניסויים קליניים בשלב מוקדם באמצעות חיסוני mRNA כבר נערכו עבור שפעת, זיקה, כלבת, וירוס ציטומגלו. אין ספק שמדענים יצירתיים כבר שוקלים ומפתחים טיפולים למחלות או הפרעות אחרות שעשויים להפיק תועלת מגישה דומה לזו המשמשת לחיסונים נגד COVID-19.
על המחבר
פני ריגס, פרופסור חבר לגנומיקה פונקציונלית וסגן נשיא חבר למחקר, אוניברסיטת טקסס A & M
ספרים קשורים:
הגוף שומר על הציון: מוח וגוף בריפוי טראומה
מאת בסל ואן דר קולק
ספר זה בוחן את הקשרים בין טראומה לבריאות גופנית ונפשית, ומציע תובנות ואסטרטגיות לריפוי והחלמה.
נשימה: המדע החדש של אמנות אבודה
מאת ג'יימס נסטור
ספר זה חוקר את המדע והפרקטיקה של הנשימה, ומציע תובנות וטכניקות לשיפור הבריאות הגופנית והנפשית.
פרדוקס הצמח: הסכנות הנסתרות במזונות "בריאים" הגורמים למחלות ולעלייה במשקל
מאת סטיבן ר. גונדרי
ספר זה בוחן את הקשרים בין תזונה, בריאות ומחלות, ומציע תובנות ואסטרטגיות לשיפור הבריאות והרווחה הכללית.
קוד החסינות: הפרדיגמה החדשה לבריאות אמיתית ואנטי אייג'ינג רדיקלי
מאת ג'ואל גרין
ספר זה מציע נקודת מבט חדשה על בריאות וחסינות, תוך הסתמכות על עקרונות של אפיגנטיקה ומציע תובנות ואסטרטגיות לייעול בריאות והזדקנות.
המדריך המלא לצום: רפא את גופך באמצעות צום לסירוגין, יום חלופי וארוך
מאת ד"ר ג'ייסון פונג וג'ימי מור
ספר זה חוקר את המדע והפרקטיקה של צום ומציע תובנות ואסטרטגיות לשיפור הבריאות והרווחה הכללית.
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
