Orijinal versiyon ile ilgili bu hikaye ortaya çıktı Quanta Dergisi.
Bir RNA molekülü için dünya tehlikeli bir yerdir. Milyonlarca yıl boyunca son derece istikrarlı, çift sarmallı formunda varlığını sürdürebilen DNA’nın aksine, RNA, onu yapan hücrenin içinde bile uzun süre dayanacak şekilde tasarlanmamıştır. Daha büyük bir moleküle koruyucu bir şekilde bağlanmadığı sürece RNA dakikalar içinde bozunabilir veya daha az. Peki hücrenin dışında? Unut gitsin. Açgözlü, RNA’yı yok eden enzimler her yerdedir ve genetik kimliklerini RNA kodunda açıklayan virüslere karşı bir savunma olarak tüm yaşam formları tarafından salgılanır.
RNA’nın bir hücrenin dışında zarar görmeden hayatta kalabilmesinin bir yolu vardır: küçük, koruyucu bir baloncuğun içinde. Onlarca yıldır araştırmacılar, hücre dışı kesecikler (EV’ler) adı verilen, bozulmuş RNA, proteinler ve diğer moleküllerle dolu hücre zarı kabarcıklarını serbest bırakan hücreleri fark ettiler. Ancak bu keselerin, rutin temizlik sırasında parçalanmış moleküler çöpleri hücrenin dışına fırlatan çöp torbalarından biraz daha fazlası olduğu düşünülüyordu.
Daha sonra 2000’li yılların başında, öncülüğünde deneyler yapıldı. Hadi ValadiGöteborg Üniversitesi’nden moleküler biyolog, bazı EV’lerin içindeki RNA’nın çöp gibi görünmediğini ortaya çıkardı. RNA dizilerinin kokteyli hücrenin içinde bulunanlardan oldukça farklıydı ve bu diziler sağlam ve işlevsel. Valadi’nin ekibi insan hücrelerini fare hücrelerindeki EV’lere maruz bıraktığında, insan hücrelerinin RNA mesajlarını aldığını ve aksi takdirde yapamayacakları fonksiyonel proteinler oluşturmak için bunları “okuduğunu” gözlemledikleri için şok oldular.
Valadi, hücrelerin özellikle birbirleriyle iletişim kurmak için RNA şeritlerini keseciklere paketlediği sonucuna vardı. “Dışarıda olsaydım ve yağmur yağdığını görürsem measurement şunu söyleyebilirim: Dışarı çıkarsanız yanınıza şemsiye alın.” Benzer şekilde, bir hücrenin komşularını, kendileri tehlikeyle karşılaşmadan önce bir patojene veya zararlı kimyasala maruz kalma konusunda uyarabileceğini öne sürdü.
O zamandan bu yana, bilim adamlarının giderek daha küçük RNA parçalarını tespit etmesine ve kodunu çözmesine olanak tanıyan sıralama teknolojisindeki gelişmeler sayesinde bu teoriyi destekleyen çok sayıda kanıt ortaya çıktı. Valadi deneylerini yayınladığından beri diğer araştırmacılar da karmaşık RNA kombinasyonlarıyla dolu EV’ler gördü. Bu RNA dizileri, kendilerini yazan hücre hakkında ayrıntılı bilgi içerebilir ve alıcı hücrelerde spesifik etkileri tetikleyebilir. Bulgular, bazı araştırmacıların RNA’nın geleneksel taksonomik sınırları aşan moleküler bir ortak dil olabileceğini ve dolayısıyla hayat ağacında anlaşılır kalan mesajları kodlayabildiğini öne sürmesine yol açtı.
2024’te yeni çalışmalar bu hikayenin başka katmanlarını da açığa çıkardı; örneğin bakteriler ve ökaryotik hücrelerin yanı sıra, arkeler de değiş tokuş yapar veziküllere bağlı RNA, bu fenomenin yaşamın üç alanı için de evrensel olduğunu doğruluyor. Başka bir çalışma, bitkilerin ve enfeksiyona neden olan mantarların, krallıklar arası hücresel iletişim konusundaki anlayışımızı genişletti. ortalığı kasıp kavuran RNA paketlerini kullanın Birlikte evrimsel bilgi savaşının bir biçimi olarak: Bir düşman hücresi RNA’yı okur ve kendi moleküler mekanizmasıyla kendine zarar veren proteinler oluşturur.
“RNA’nın yapabileceklerine hayran kaldım” dedi Amy BuckEdinburgh Üniversitesi’nden yeni araştırmaya dahil olmayan bir RNA biyoloğu. Ona göre RNA’yı bir iletişim aracı olarak anlamak, “hücre içindeki RNA’nın karmaşıklığını ve dinamik doğasını takdir etmenin ötesine geçiyor.” Bilgiyi hücrenin ötesine iletmek onun doğuştan gelen rollerinden biri olabilir.
Zamana Duyarlı Teslimat
Mikrobiyolog Susanne Erdmann viral enfeksiyonları araştırıyor Haloferax volkanıÖlü Deniz veya Büyük Tuz Gölü gibi inanılmaz derecede tuzlu ortamlarda gelişen tek hücreli bir organizma. Tek hücreli bakterilerin yaygın olarak EV alışverişi yaptığı biliniyor, ancak H. volcanii bir bakteri değil; bu bir arkaikbizim gibi bakterilerden veya ökaryotlardan farklı şekilde inşa edilmiş hücrelere sahip olan, yaşamın üçüncü evrimsel dalının bir üyesi.
EV’ler, Erdmann’ın ekibinin Almanya’daki Max Planck Deniz Mikrobiyolojisi Enstitüsü’nde çalıştığı virüs parçacıklarıyla aynı boyut ve yoğunlukta olduğundan, “virüsleri izole edip saflaştırdığınızda her zaman ortaya çıkarlar” dedi. Sonunda grubu meraklandı ve içeride ne olduğuna bakmaya karar verdi.
