Κύτταρα μπορεί να ξεστρατίζουν από το «κεντρικό δόγμα» της βιολογίας

Σε πολλές περιπτώσεις, τα κύτταρα παραβιάζουν τις κατασκευαστικές οδηγίες που δίνει τo DNA για την παραγωγή πρωτεϊνών, υποδεικνύει μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science.

To κεντρικό δόγμα προβλέπει ότι η γενετική πληροφορία μεταγράφεται με ακρίβεια από το DNA στο RNA και στη συνέχεια μεταφράζεται σε πρωτεΐνες

Αν τα ευρήματα ευσταθούν και δεν οφείλονται σε τεχνητές αλλοιώσεις, οι επιστήμονες θα πρέπει να επανεξετάσουν το λεγόμενο «κεντρικό δόγμα» της βιολογίας, σύμφωνα με το οποίο η ακολουθία των αμινοξέων στις πρωτεΐνες υπαγορεύεται από την αλληλουχία των τεσσάρων «γραμμάτων» του DNA.

Για να παράγουν πρωτεΐνες, τα κύτταρα του ανθρώπου και γενικά όλων των ζωντανών οργανισμών αρχικά αντιγράφουν τις πληροφορίες του αντίστοιχου γονιδίου σε ένα μόριο RNA (mRNA, αγγελιαφόρο RNA). Το μόριο αυτό μετακινείται στη συνέχεια στα ριβοσώματα, τα εργοστάσια που διαβάζουν τη γενετική πληροφορία και συνδέουν αμινοξέα στη σειρά για να παράξουν την τελική πρωτεΐνη.

Η αλληλουχία στο RNA μπορεί να αλλάζει

Οι επιστήμονες γνώριζαν ότι σε πολλές περιπτώσεις τα μόρια RNA όπου έχει μεταγραφεί η γενετική πληροφορία υφίστανται εκτεταμένη επεξεργασία πριν φτάσουν στο ριβόσωμα: κάποια τμήματα των μορίων RNA μπορεί να κόβονται και να απορρίπτονται, και τα κομμάτια που απομένουν να συνδέονται μεταξύ τους με διάφορους τρόπους.

Η νέα μελέτη υποδεικνύει όμως ότι υπάρχουν κι άλλοι, ενδεχομένως πιο σημαντικοί, μηχανισμοί επεξεργασίας του RNA -μηχανισμοί που τροποποιούν τα αγγελιαφόρα RNA έτσι ώστε η δομή της παραγόμενης πρωτεΐνης να μην ταιριάζει με τις αντίστοιχες γονιδιακές αλληλουχίες.

Το φαινόμενο, αν βέβαια συμβαίνει, θα μπορούσε να έχει σημαντικές συνέπειες στην ιατρική: Παρόλο που η κληρονομική διάσταση πολλών ασθενειών είναι καλά μελετημένη, οι σύγχρονες γενετικές έρευνες συχνά αποτυγχάνουν να συνδέσουν συγκεκριμένες μεταλλάξεις με τον κίνδυνο εμφάνισης μιας διαταραχής.

Η νέα μελέτη υποδεικνύει ότι πολλές γενετικές ποικιλομορφίες που προδιαθέτουν για ασθένειες δεν είναι δυνατόν να εντοπιστούν επειδή απλά δεν υπάρχουν -το πρόβλημα δεν βρίσκεται στην ίδια την αλληλουχία του DNA, αλλά στους άγνωστους μηχανισμούς τροποποίησης του RNA.

Φαντάσματα στα δεδομένα

Στα τελευταία πειράματα, η ομάδα της Vivian Cheung στο Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια εντόπισε 10.000 ζεύγη βάσεων του DNA (τα «γράμματα» στο αλφάβητο του DNA, που συμβολίζονται με τα αρχικά A, T, C και G) τα οποία δεν μεταγράφονται πιστά στο mRNA, ούτε μεταφράζονται πιστά στην τελική παραγόμενη πρωτεΐνη.

Υπάρχουν εξάλλου και ανέκδοτες αναφορές για το φαινόμενο: Αναντιστοιχίες ανάμεσα στις αλληλουχίες γονιδίων και των αντίστοιχων RNA έχει παρατηρήσει για παράδειγμα ο Μανόλης Δερμιτζάκης στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης.

Ωστόσο άλλοι, ανεξάρτητοι ειδικοί, που κλήθηκαν να σχολιάσουν την έρευνα παρέμεναν επιφυλακτικοί τόσο ως προς την αξιοπιστία της μελέτης όσο και ως προς την ερμηνεία της.

Οι αναντιστοιχίες, υποψιάζονται ορισμένοι ειδικοί, είναι πιθανό να προκλήθηκαν από λάθη στα μηχανήματα που προσδιορίζουν τις αλληλουχίες του DNA.

Το ενδεχόμενο αυτό παραμένει ανοιχτό και σίγουρα θα χρειαστούν περαιτέρω μελέτες για να επιβεβαιωθούν τα ευρήματα.

Η Vivian Cheung, από την πλευρά της, δηλώνει ότι και η ίδια εξεπλάγη από τα συμπεράσματα των πειραμάτων της. Υποστηρίζει όμως ότι οι αναντιστοιχίες «δεν μπορούν να εξηγηθούν από προφανή τεχνικά λάθη, και επομένως είμαστε σχεδόν πεπεισμένοι ότι είναι πραγματικές».