ARN vô dụng tiết lộ bí mật của chúng

Không giống như phần lớn các ARN, vốn được sao chép từ AND để tạo nên các protein, những phân tử ARN không mã hóa này không biến chuyển thành các protein. Đôi khi còn được gọi là ARN “vô dụng”, có hàng ngàn phân tử ARN không mã hóa ở trong các tế bào của con người. Các nhà khoa học cho rằng thậm chí nếu chỉ một tỷ lệ nhỏ của chúng có chức năng, thì cũng sẽ tương đương với hàng trăm phân tử, những phân tử có thể có vai trò quan trọng trong việc điều khiển các chức năng của tế bào.

Chỉ đến gần đây các nhà khoa học mới quan tâm tới ARN không mã hóa. Một trong những lý do cho việc không quan tâm là các nhà khoa học chỉ mới bắt đầu công nhận là những ARN không mã hóa này có số lượng nhiều đến thế nào. Trên Tạp chí Science, hai bản báo cáo mô tả công trình của những nhà nghiên cứu khác cho thấy ARN không mã hóa có số lượng nhiều hơn rất nhiều so với sự hình dung thậm chí chỉ mới mấy tháng trước đây của các nhà nghiên cứu.

Một câu hỏi mà các nhà khoa học đang đặt ra là, tại sao tế bào lại dành quá nhiều năng lượng để tạo ra ARN vô dụng, trong khi những ARN này lại chẳng có vai trò gì? Họ phỏng đoán rằng có lẽ một số ARN không mã hóa giữ những vai trò tế bào. Trong khi các phương pháp tính toán và phân tích được sử dụng, không có một nhà khoa học nào sử dụng phương pháp xác định thử nghiệm xem liệu các ARN không mã hóa có chức năng tế bào. Vì vậy, làm thế nào mà các nhà nghiên cứu có thể xác định một cách nhanh chóng ARN không mã hóa sẽ giữ chức năng nào? Giáo sư sinh học thần kinh John Hogenesch của Scripps cho rằng đó sẽ là một vấn đề làm tiêu tốn hàng triệu đô la. Cho đến nay các nhà nghiên cứu vẫn chưa đưa ra được một phương pháp nào để trả lời cho câu hỏi này.

Nhưng hiện nay, họ đã có thể trả lời cho câu hỏi đó. Dường như nhóm nghiên cứu đã tạo ra được một bằng chứng đầu tiên về chức năng tế bào của ARN không mã hóa. Để áp dụng một phương pháp thông lượng cao cho vấn đề này, các nhóm bắt đầu với việc thu thập một thư viện gồm 512 ARN không mã hóa, được bảo tồn theo mức độ tiến hóa. Sau đó, một kỹ thuật có tên là “can thiệp ARN” được sử dụng để làm câm ARN không mã hóa trong các tế bào. Tiếp theo, các nhà nghiên cứu sẽ kiểm tra để tìm ra những thay đổi, ví dụ như độ tăng hay giảm của các hoạt động liên quan tới một protein tế bào nào đó. Về lý thuyết, nếu sự thay đổi này diễn ra với vai trò là kết quả duy nhất của sự biến đổi mức độ của một ARN không mã hóa, thì ARN không mã hóa đó có vai trò nhất định.

Trong số 512 ARN không mã hóa được xem xét, có 8 ARN không mã hóa, dường như có chức năng tế bào. Trong đó, 6 dường như có tác động tới sự phát triển tế bào, một ảnh hưởng tới cách truyền tính trạng tín hiệu hedgehog (Hh) và một ARN cuối cùng làm biến đổi nhân tố hạt nhân của quá trình phát tín hiệu các tế bào T bị hoạt hóa (NFAT). Các nhà nghiên cứu quyết định kiểm tra chi tiết ARN không mã hóa cuối cùng này. Phỏng đoán rằng có thể nó sẽ tương tác với các protein, họ sử dụng một kỹ thuật để làm “mắc kẹt” các protein với môi trường mà ARN không mã hóa đang tương tác. Có 10 protein, trong số đó có một số dạng có tên là “importins”, có vai trò vận chuyển các vật liệu từ tế bào chất tới nhân tế bào. Trong số đó có protein “nhân tố hạt nhân của các tế bào T bị hoạt hóa” (NFAT). Các nhà khoa học nhận thấy khi họ phong tỏa ARN không mã hóa, hoạt động của NFAT tăng mạnh. Vì lý do này, họ gọi ARN không mã hóa là chất ức chế không mã hóa của NFAT hay “NRON”.

Các nhà nghiên cứu đang rất quan tâm tới phương pháp thử nghiệm mới này của nhóm nghiên cứu, một chiến lược mà theo họ là sẽ cho phép kiểm tra hàng ngàn, thay vì hàng trăm mẫu vật ARN.

Theo: Tri thức và phát triển, số 43/2005