Breaking News

Para ilmuwan menemukan bahwa molekul pseudouridine memandu pewarisan epigenetik pada tumbuhan dan mamalia

Para ilmuwan menemukan bahwa molekul pseudouridine memandu pewarisan epigenetik pada tumbuhan dan mamalia

Profesor CSHL Rob Martienssen dan mantan postdoc Rowan P. Herridge menemukan bahwa serbuk sari dari tanaman Arabidopsis (seperti terlihat di atas) mengandung molekul yang disebut pseudouridine. Kredit: Laboratorium Martienssen/Laboratorium Cold Spring Harbor

Tidak semua yang ada di dalam diri kita, sebenarnya, adalah kita. Semakin dekat kita melihat genomnya, semakin kita menghargai peran RNA kecil dalam apa yang kita sebut pewarisan epigenetik. Ini adalah saat sifat-sifat diturunkan tanpa mengubah urutan DNA dasar kita.

Kita sekarang tahu panduan RNA kecil itu baik pada tumbuhan maupun hewan. Kita juga tahu bahwa molekul yang disebut pseudouridine (Ψ) adalah modifikasi RNA yang paling umum. Apa yang belum dapat kami lakukan adalah menghubungkan kedua pengetahuan penting ini. Bagaimana cara kerja Ψ pada RNA kecil? bisa membimbing ?

Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) kini memiliki jawaban atas kedua pertanyaan tersebut. Penjelasan baru ini dapat membantu kita memecahkan salah satu misteri terbesar biologi—bagaimana tubuh kita membedakan “diri” dari “bukan diri”—dan menunjukkan cara-cara baru untuk memerangi virus pada tumbuhan dan hewan.

Untuk mendapatkan jawabannya, laboratorium profesor CSHL dan peneliti HHMI Rob Martienssen berkolaborasi dengan ahli biologi molekuler Tony Kouzarides dari Universitas Cambridge. Bersama-sama, mereka mengembangkan serangkaian layar untuk mencari Ψ dalam RNA kecil.

Mereka menemukan bahwa, pada kenyataannya, Ψ memandu pewarisan epigenetik. Hal ini dilakukan dengan membantu mengangkut RNA kecil ke dalam sel reproduksi. Yang mengejutkan, mereka menemukan hal ini terjadi pada tumbuhan dan mamalia. mereka melihat itu pada tikus mereka sarat dengan Ψ. Begitu juga dengan serbuk sari tanaman sawi Arabidopsis.

Selain itu, tim menemukan bahwa Ψ memungkinkan proses yang disebut blok triploid, dimana tanaman hanya menghasilkan keturunan steril. Ditemukan di CSHL hampir 100 tahun yang lalu, blok triploid kini ditemukan di lorong produksi di seluruh dunia.

“Mentimun tanpa biji, melon, dan buah tanpa biji semuanya dibuat dengan cara ini,” jelas Martienssen.

pekerjaan itu adalah diterbitkan di buku harian Alam Struktural dan biologi molekuler.

Petunjuk besar muncul dalam misteri RNA kecil

Laboratorium Martienssen menyilangkan benih Arabidopsis liar dengan beberapa strain mutan. Dalam beberapa kasus, seperti gambar di sebelah kiri, hanya 10% bakal biji tanaman yang menjadi biji. Namun, pada kasus lain, sekitar 90% menghasilkan benih yang layak. Dalam satu kasus (gambar ketiga dari kiri), 50% benih tidak dapat bertahan. Kredit: Laboratorium Martienssen/Laboratorium Cold Spring Harbor

Proses ini adalah contoh dari apa yang oleh para ahli genetika disebut sebagai pewarisan egois. Martienssen baru-baru ini menunjukkan bahwa jenis warisan egois lainnya, yang dikenal sebagai gene drive, mungkin menjadi penyebab cepatnya penyebaran jagung di seluruh Amerika. “Kelas RNA kecil yang sama bertanggung jawab atas kedua bentuk pewarisan egois,” tambah Martienssen.

Pertanyaannya sekarang adalah mengapa RNA kecil ini termodifikasi pada tumbuhan dan hewan? Salah satu kemungkinannya adalah modifikasi ini mencegah sistem kekebalan mendeteksi RNA kecil, sehingga RNA tersebut dikenali sebagai “self” dan bukan “non-self”. Jika terbukti, hipotesis ini dapat membantu mengantarkan terapi RNA generasi baru.

“Hal ini akan berkontribusi pada pemahaman kita tentang bagaimana pasien mentoleransi vaksin RNA,” kata Martienssen.

Semakin kita memahami bagaimana tubuh kita membedakan mana yang merupakan “kita” dan yang bukan, semakin baik kita dapat melawan virus-virus yang mengancam manusia saat ini, serta virus-virus yang mungkin mengancam manusia di masa depan.

Informasi lebih lanjut:
Rowan P. Herridge dkk, Pseudouridine memandu transpor RNA kecil germline dan pewarisan epigenetik, Alam Struktural dan biologi molekuler (2024). DOI: 10.1038/s41594-024-01392-6

Kutipan: Para ilmuwan menemukan bahwa molekul pseudouridine memandu pewarisan epigenetik pada tumbuhan dan mamalia (2024, 16 Desember) diambil pada 16 Desember 2024 dari https://phys.org/news/2024-12-scientists-pseudouridine-molecular-epigenetic-inheritance.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.



Sumber