14.5: Stabilność RNA

Nienaruszone nici DNA można znaleźć w skamieniałościach, podczas gdy naukowcy czasami mają trudności z utrzymaniem RNA w stanie nienaruszonym w warunkach laboratoryjnych. Różnice strukturalne między RNA i DNA leżą u podstaw różnic w ich stabilności i długowieczności. Ponieważ DNA jest dwuniciowe, jest z natury bardziej stabilne. Jednoniciowa struktura RNA jest mniej stabilna, ale także bardziej elastyczna i może tworzyć słabe wiązania wewnętrzne. Ponadto większość RNA w komórce jest stosunkowo krótka, podczas gdy DNA może mieć długość do 250 milionów nukleotydów. RNA ma grupę hydroksylową na drugim węglu cukru rybozy, co zwiększa prawdopodobieństwo pęknięcia szkieletu cukrowo-fosforanowego.

Komórka może wykorzystywać niestabilność RNA, regulując zarówno jego długowieczność, jak i dostępność. Bardziej stabilne mRNA będą dostępne do translacji przez dłuższy czas niż mniej stabilne transkrypty mRNA. Białka wiążące RNA (RBP) w komórkach odgrywają kluczową rolę w regulacji stabilności RNA. RBP mogą wiązać się z określoną sekwencją (AUUUA) w nieulegającym translacji regionie 3′ (UTR) mRNA. Co ciekawe, liczba powtórzeń AUUUA wydaje się rekrutować RBP w specyficzny sposób: mniej powtórzeń rekrutuje stabilizujące RBP. Kilka, nakładających się na siebie powtórzeń powoduje wiązanie destabilizujących RBP. Wszystkie komórki mają enzymy zwane RNazami, które rozkładają RNA. Zazwyczaj 5’cap i ogon poliA chronią eukariotyczne mRNA przed degradacją, dopóki komórka nie będzie już potrzebować transkryptu.

Powstające badania nad epitranskryptomiką mają na celu zdefiniowanie regulatorowych modyfikacji mRNA. Niedawno naukowcy odkryli ważną rolę metylacji w stabilności mRNA. Wydaje się, że metylacja reszt adenozyny (^_m6A) zwiększa translację i degradację mRNA. m^₆A odgrywa również rolę w reakcjach na stres, eksporcie jądrowym i dojrzewaniu mRNA. Obecność zmodyfikowanej reszty uracylu, pseudourydyny, również wydaje się odgrywać ważną rolę w regulacji RNA.