RNA: Cellens centrale informationsbærer

Hver eneste celle i vores krop er en travl arbejdsplads, hvor genetisk information oversættes til handling. En stor del af dette sker gennem RNA – molekyler, der bærer information fra DNA til cellens proteinmaskineri eller som i sig selv er funktionelle. Men i pattedyr som mennesket er det meste af den RNA, der produceres, faktisk ikke brugbar. Kun en meget lille del – cirka 3 procent – har en klar opgave. Resten bliver hurtigt nedbrudt.

"Celler producerer enorme mængder RNA, men kun en brøkdel har faktisk en funktion. Vores opgave er at forstå, hvordan de sorterer i alt det," siger professor Torben Heick Jensen. Han uddyber:

"Hvordan cellen formår at sortere i denne enorme mængde af RNA og undgå, at skadelige eller overflødige molekyler forstyrrer vigtige processer, er et af de helt centrale spørgsmål i moderne molekylærbiologi."

Et kaos af transkription

Der opstår et "hav" af korte, ustabile RNA'er under RNA-produktion også kaldet transkription. De ustabile RNA'er er ofte fra de samme startsteder som de længere, funktionelle RNA'er. Op mod 80 % af RNA-transkriptioner stopper for tidligt og RNA'et bliver nedbrudt med det samme. Det betyder, at de funktionelle RNA'er – dem der koder for proteiner eller har andre stabile funktioner – opstår midt i en storm af ubrugelige, midlertidige molekyler.

For at cellen kan fungere, skal den derfor have en pålidelig mekanisme til at sortere det funktionelle fra det ubrugelige – en slags molekylær kvalitetskontrol.

ARS2 – en molekylær dirigent

Et vigtigt protein i denne sammenhæng bærer navnet ARS2. Dette protein sidder på alle nye RNA-molekyler og fungerer som en slags molekylær dommer: Skal dette RNA bruges eller destrueres? ARS2 kan binde sig til enten "produktive" faktorer, der fremmer RNA's videre vej i cellen, eller til "destruktive" faktorer, der sender RNA'et til nedbrydning.

Torben Heick Jensens gruppe har været pionærer i at afdække de systemer, som guider ARS2's beslutninger i cellen. I dette projekt tager de næste skridt og forsøger at forstå samspillet mellem disse systemer og hvordan de ændrer sig i takt med at celler differentierer.

Forskergruppen vil anvende banebrydende teknologier – bl.a. såkaldt tiCLIP, der gør det muligt at følge RNA og dets molekylære bindinger helt ned til enkelte nukleotider i levende celler – samt avancerede bioinformatiske analyser og strukturelle studier i samarbejde med internationale topforskere.

Grundforskning med bred rækkevidde

Selvom projektet er drevet af grundvidenskabelig nysgerrighed, kan de fremtidige resultater få stor applikativ betydning. Hvis vi forstår, hvordan celler kontrollerer RNA-produktion og -nedbrydning, kan vi på sigt påvirke disse processer i bioteknologiske og medicinske sammenhænge – eksempelvis til mere effektiv bioproduktion eller til udvikling af terapier baseret på RNA-regulering.

Som Torben Heick Jensen pointerer: "Vores primære mål er at forstå, hvordan cellen fungerer. Hvis vi eller andre kan bruge den viden til kommerciel udvikling, vil det være en fænomenal sidegevinst."

En af fire Villum Investigators fra NAT i 2025

Projektet løber over seks år og vil involvere flere ph.d.-studerende, postdocs og laboranter. Det gennemføres i det veletablerede forskningsmiljø omkring RNA-biologi på Aarhus Universitet.

Torben Heick Jensen modtager til formålet en Villum Investigator-bevilling fra Villum Fonden, som én af fire udvalgte forskere fra NAT (Det Naturvidenskabelige Fakultet) i 2025. Bevillingen gives til etablerede forskere med stærke idéer og dokumenteret forskningsledelse.

Læs hele artiklen fra Villum Fonden.
 

Mere information:
Prof. Torben Heick Jensen
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
thj@mbg.au.dk