Kelas baru biomolekul membingungkan para ilmuwan | Penelitian

Kelas baru biomolekul membingungkan para ilmuwan |  Penelitian post thumbnail image

spesial Data SGP 2020 – 2021.

Para peneliti di AS telah menemukan kelas baru biomolekul – disebut glikoRNA – pada permukaan sel di berbagai hewan termasuk manusia. Temuan ini benar-benar mengejutkan para ilmuwan yang tetap tidak yakin apa yang sebenarnya dilakukan molekul-molekul ini di dalam tubuh, tetapi mereka dapat memainkan peran yang sebelumnya belum dieksplorasi dalam kesehatan dan penyakit.

Gula yang disebut glycans adalah pusat dari semua kehidupan. Mereka biasanya ada di luar sel atau pada permukaan sel dan mereka mengatur banyak fungsi seluler, termasuk perkembangan embrio dan pengenalan host-patogen. Mereka melakukan ini dengan melampirkan dan memodifikasi protein dan lipid melalui proses yang disebut glikosilasi. Protein dan lipid berlimpah pada permukaan sel dan sebelumnya tidak ada biomolekul lain yang dianggap sebagai target glikosilasi. Tapi sekarang ternyata glycans berinteraksi dengan RNA juga. Ini sangat mengejutkan karena RNA dikaitkan dengan proses di dalam sel.

Ryan Flynn di laboratorium Carolyn Bertozzi di Universitas Stanford membuat penemuan sambil mengeksplorasi potensi enzim untuk glikosilat RNA. Selama dua dekade, Bertozzi telah memelopori teknik kimia bioortogonal yang memungkinkan glikan dan interaksinya dengan protein dan lipid untuk dipelajari secara real time dalam sistem kehidupan tanpa mengganggu proses biologis.

Gambar yang menunjukkan RNA kecil

‘Keindahan kimia ini adalah fleksibel untuk eksperimen apa pun yang diterapkannya,’ kata Bertozzi. ‘Jadi, ketika Ryan membingkai pertanyaan untuk bertanya tentang RNA pada glycans, dia dapat menggunakan teknologi kimia bioorthogonal ini untuk melihat apakah glycans melekat pada RNA, dan memang begitu.’

Eksperimen utama Flynn berpusat di sekitar enzim glikosiltransferase dan RNA tetapi mereka tidak mengamati glikosilasi. Namun, eksperimen kontrol secara tidak sengaja mengirimkan barang. Kontrol telah menggunakan sel yang diberi label dengan molekul reporter. Itu adalah kontrol karena label ini melacak glycans di mana RNA biasanya tidak ditemukan, khususnya di aparatus golgi di mana protein dan lipid dikemas sebelum dikirim keluar dari sel. Namun, molekul reporter memberikan sinyal kuat, menunjukkan glikosilasi RNA. Eksperimen lebih lanjut dengan sel manusia, tikus, hampster, dan ikan zebra mengkonfirmasi keberadaan glikoRNA, menunjukkan bahwa biomolekul itu umum bagi kehidupan.

‘Itu tidak terduga dan mengasyikkan,’ kata Flynn yang sekarang berada di Universitas Harvard. ‘Ini segera menyebabkan sejumlah besar pertanyaan baru.’ Karena glikoprotein dan glikolipid berperan dalam berbagai proses biologis pada sel hewan, tumbuhan dan mikroba, para peneliti menduga glikoRNA memiliki fungsi yang sama pentingnya.

‘Dengan data yang kami miliki, kami sedang mempertimbangkan perannya dalam biologi permukaan sel seperti komunikasi sel ke sel dan mungkin beroperasi untuk berinteraksi dengan reseptor pengatur dalam sistem kekebalan yang disebut protein Siglect. [associated with the autoimmune disease lupus],’ jelas Bertozzi.

‘Hasilnya membingungkan dan menarik,’ komentar Laura Kiessling yang menyelidiki kimia karbohidrat seluler di Massachusetts Institute of Technology, AS. ‘Secara khusus, tidak-glikosilasi terjadi di retikulum endoplasma dan kemudian di Golgi. Mengingat lokalisasi dan prosesnya, bagaimana RNA bisa menjadi glikosilasi melalui jalur ini sama sekali tidak jelas.

Tags: ,

Related Post