Do tej pory nauka znała glikolipidy (tłuszcze połączone z cukrami) i glikoproteiny (białka połączone z cukrami) - cząsteczki powszechnie występujące w komórkach zwierząt, roślin i mikrobów.

Nowe, opisane właśnie w periodyku „Cell” odkrycie pokazuje, że istnieje jeszcze trzecia klasa podobnych cząsteczek - glikoRNA. Cząsteczki te są liczne i były cały czas na widoku - donoszą naukowcy. Nikt ich po prostu nie szukał.

„To niezwykłe odkrycie pokazuje zupełnie nową klasę biocząsteczek - mówi prof. Carolyn Bertozzi ze Stanford University, kierująca pracownią, w której znaleziono cząsteczki. - To prawdziwa rewelacja, ponieważ wskazuje na zupełnie nieznane wcześniej biomolekularne ścieżki” - dodaje.

Za odkrycie odpowiada prof. Ryan Flynn. „Przyszedłem do laboratorium Carolyn z pytaniem: 'co, jeśli glikany mogą się łączyć z RNA?’ i okazało się, że wcześniej nikt tego nie badał - opowiada naukowiec. - Po prostu lubię się zastanawiać i zadawać pytania. Uzyskanie tej niespodziewanej odpowiedzi było wyjątkowo satysfakcjonujące” - dodaje.

Prof. Bertozzi to specjalistka od glikobiologii, a prof. Flynn - od RNA. Do tej pory RNA i glikanów ze sobą nie kojarzono, ponieważ powstają one i działają w różnych miejscach w komórce. RNA jest obecne głównie w jądrze komórkowym i cytoplazmie, gdzie przechowywany jest genom i zachodzi synteza białek. Glikany powstają natomiast w subkomórkowych strukturach otoczonych błonami, które oddzielają je od przestrzeni z RNA.

Jednak prof. Flynn napotkał w literaturze naukowej enzym, który dodaje glikany do niektórych białek, ale jednocześnie potrafi łączyć się z RNA. To skłoniło go do badań.

„Kiedy Ryan zaczął sprawdzać ewentualne związki między glikozylacją i RNA, pomyślałam, że szanse na znalezienie czegoś są znikome. Ale uznałam, że nie zaszkodzi się temu przyjrzeć” - opowiada prof. Bertozzi.

Po wielu miesiącach często frustrujących badań pojawiły się pierwsze pozytywne wyniki.

„To naprawdę ważne, że Ryan nie podszedł do tematu z uprzedzeniami. Jego umysł był otwarty na możliwości przeczące temu, co wiemy o biologii” - mówi ekspertka.

Po znalezieniu pierwszych cząsteczek glikoRNA w ludzkich komórkach naukowcy zaczęli szukać kolejnych, w innych komórkach. Znaleźli je w każdym sprawdzonym rodzaju komórek ludzkich, pochodzących od myszy, chomików i rybek z gatunku danio pręgowane (modelowy organizm w badaniach biologicznych). To oznacza, że opisane cząsteczki pełnią kluczowe role w różnych organizmach.

RNA to cząsteczki strukturalnie podobne u organizmów, których ewolucyjne drogi rozdzieliły się miliardy lat temu. To wskazuje, że glikoRNA może mieć zamierzchłe pochodzenie i mogło nawet mieć udział w powstawaniu życia na Ziemi - twierdzą badacze.

Rola tych cząsteczek nie jest jeszcze jednak znana. Będą mogły ją wskazać dopiero przyszłe badania. Wiadomo już jednak, że niektóre cząsteczki RNA, które zamieniane są w glikoRNA uczestniczą w rozwoju chorób autoimmunologicznych, np. tocznia.

Więcej informacji: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00503-1 (PAP)

Marek Matacz

mat/ ekr/