14.5: Stabilità dell'RNA

I filamenti di DNA intatti possono essere trovati nei fossili, mentre gli scienziati a volte faticano a mantenere l’RNA intatto in condizioni di laboratorio. Le variazioni strutturali tra RNA e DNA sono alla base delle differenze nella loro stabilità e longevità. Poiché il DNA è a doppio filamento, è intrinsecamente più stabile. La struttura a filamento singolo dell’RNA è meno stabile, ma anche più flessibile e può formare legami interni deboli. Inoltre, la maggior parte degli RNA nella cellula sono relativamente brevi, mentre il DNA può avere una lunghezza massima di 250 milioni di nucleotidi. L’RNA ha un gruppo idrossile sul secondo carbonio dello zucchero riboso, aumentando la probabilità di rottura della spina dorsale del fosfato da zucchero.

La cellula può sfruttare l’instabilità dell’RNA, regolandone sia la longevità che la disponibilità. Gli mRNA più stabili saranno disponibili per la traduzione per un periodo di tempo più lungo rispetto alle trascrizioni degli mRNA meno stabili. Le proteine leganti l’RNA (RBP) nelle cellule svolgono un ruolo chiave nella regolazione della stabilità dell’RNA. Gli RBP possono essere associati a una sequenza specifica (AUUUA) nella regione non tradotta (UTR) all’estremità 3′ di mRNA. È interessante notare che il numero di ripetizioni dell’AUUA sembra reclutare RBP in modo specifico: meno ripetizioni reclutano RBP stabilizzanti. Diverse ripetizioni sovrapposte determinano il legame tra destabilizzare gli RBP. Tutte le cellule hanno enzimi chiamati RNAsi che scompongono gli RNA. Tipicamente, la coda a 5’cap e poliA proteggono l’mRNA eucariotico dalla degradazione fino a quando la cellula non ha più bisogno della trascrizione.

La ricerca emergente sull’epitranscriptomica mira a definire le modifiche dell’mRNA regolatoria. Recentemente, gli scienziati hanno scoperto un ruolo importante per la metilazione nella stabilità dell’mRNA. La metilazione dei residui di adenosina (m^₆A) sembra aumentare la traslazione e la degradazione dell’mRNA. m^₆A ha anche ruoli nelle risposte allo stress, nell’esportazione nucleare e nella maturazione dell’mRNA. Anche la presenza di un residuo di uracil modificato, pseudouridina, sembra svolgere un ruolo importante nella regolazione dell’RNA.