Diposting Senin, 20 Juni 2011 jam 4:09 pm oleh Gun HS

Menyempurnakan Pembentukan Protein dengan RNA Artifisial

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Senin, 20 Juni 2011 -


Pada sebuah studi terbaru yang dipublikasikan dalam jurnal Nature, 15 Juni, para ilmuwan menemukan cara baru untuk mengubah kode genetik. Temuan ini, meski masih tahap awal, namun cukup signifikan karena utamanya membantu para peneliti mengubah alur gangguan genetik yang merusak, seperti cystic fibrosis, distrofi otot dan berbagai bentuk kanker.

Kode genetik adalah set instruksi dalam sebuah gen yang memberitahu sebuah sel bagaimana membuat protein tertentu. Pusat proses produksi protein tubuh ini adalah RNA pembawa pesan, atau mRNA (messenger RNA), yang membawa instruksi-instruksi tersebut dari DNA dan mengatur langkah-langkah yang diperlukan dalam membangun sebuah protein. Untuk pertama kalinya, para peneliti secara artifisial memodifikasi RNA pembawa pesan, dan dengan demikian mengubah instruksi aslinya untuk menciptakan protein. Hasil akhirnya: Sebuah protein yang berbeda dari yang aslinya.

“Kemampuan memanipulasi pembuatan protein dari gen tertentu adalah keajaiban baru dalam pengobatan modern,” kata Robert Bambara, Ph.D., ketua Fakultas Biokimia dan Biofisika di University of Rochester Medical Center. “Ini adalah konsep yang sangat kuat yang bisa digunakan untuk upaya menekan kecenderungan individu mendapatkan kelemahan tertentu, dan kadang penyakit genetik fatal yang akan mengubah hidup mereka selamanya.”

Produksi protein bukanlah proses yang sempurna — bahkan jauh dari sempurna. Keseringan mutasi atau kesalahan dalam DNA dan mRNA bisa menghasilkan kecacatan protein, dan ini berpotensi menyebabkan kerusakan yang serius. Dalam studi ini, para peneliti berfokus pada suatu jenis umum mutasi yang terjadi saat molekul mRNA mengandung sinyal “stop” prematur, dikenal sebagai kodon stop prematur. Sebuah kodon stop prematur memerintahkan sel berhenti membaca sebagian instruksi genetik, sehingga menghasilkan pembentukan protein ringkas yang tak lengkap.

Para peneliti telah mampu mengubah mRNA dengan cara mengubah sinyal stop menjadi sinyal “go”. Hasilnya, sel mampu membaca keseluruhan instruksi genetik dan menciptakan protein lengkap yang normal. Tim riset memproduksi hasil ini dalam vitro maupun sel-sel ragi hidup.

“Ini adalah penemuan yang menggembirakan,” kata Yi-Tao Yu, Ph.D., pimpinan penulis studi, yang juga adalah profesor Biokimia dan Biofisika di Medical Center. Tak seorang pun yang pernah membayangkan Anda bisa mengubah kodon stop dengan cara yang kami miliki, dan kemungkinan terjemahan berlanjut tanpa gangguan belum pernah terjadi sebelumnya.”

Temuan ini adalah penting karena perkiraan sebelumnya menunjukkan bahwa rata-rata satu per tiga penyakit genetik disebabkan oleh kodon stop prematur yang menghasilkan protein tak lengkap. Hasil studi ini bisa menyumbangkan pengembangan strategi-strategi perawatan yang dirancang untuk membantu tubuh menyingkirkan kodon stop dan memproduksi sejumlah protein lengkap yang memadai, yang hilang akibat penyakit seperti cystic fibrosis serta berkontribusi bagi berbagai jenis kanker.

Yu, bersama penulis utama studi Karijolich, Ph.D., menggunakan jenis lain RNA — yaitu RNA pemandu — untuk memodifikasi RNA pembawa pesan. RNA pemandu adalah RNA ringkas yang mengikat urutan tertentu dalam RNA dan memungkinkan hanya satu situs tertentu yang dimodifikasi. “RNA pemandu memberi kita kekuatan ampuh untuk secara tepat sasaran menargetkan titik di dalam genom dan membuat perubahan tertarget,” catat Bambara.

Tim riset mengembangkan sebuah RNA pemandu artifisial dan memprogramnya untuk menargetkan dan mengubah kodon stop tertentu dalam mRNA.

“Fakta bahwa strategi ini berhasil — di mana RNA pemandu yang kami ciptakan menemukan jalurnya ke arah targetnya, kodon stop, dan mengatur perubahan struktur yang diinginkan — cukup luar biasa. RNA pemandu tak diduga memiliki akses ke RNA pembawa pesan, sehingga tak ada yang percaya mereka bisa menargetkan RNA pembawa pesan untuk modifikasi,” kata Karijolich, yang melakukan riset sejak pascasarjana di Rochester, tapi kini adalah pasca doktoral di Fakultas Biokimia dan Biofisika di Robert Wood Johnson Medical School. “Hasil-hasil kami ini membawa pertanyaan apakah proses yang sama terjadi secara alami.”

“Penelitian sebelumnya telah mempersembahkan cara-cara lain untuk memodifikasi kode genetik, namun apa yang unik dari metode kami adalah bahwa ini ada di tingkat RNA dan ini adalah spesifik situs. Kami bisa mengekspresikan RNA pemandu artifisial dalam sebuah sel dan mengaturnya untuk membuat modifikasi pada situs tunggal dan hanya pada situs itu saja,” kata Yu.

Mengubah RNA pembawa pesan dengan cara ini bisa menjadi mekanisme lain pada sel manusia yang digunakan untuk menciptakan berbagai jenis protein. Dengan kompleksitas kita, manusia memiliki beberapa gen yang mengejutkan. Selagi dibangun dengan baik di mana sebagian besar gen manusia dikodekan untuk lebih dari satu protein, modifikasi mRNA mungkin menjadi cara yang tak disadari bisa dilakukan manusia.

Yu berencana mengejar penelitian lebih lanjut, mempelajari apakah dan bagaimana modifikasi mRNA tertarget ini terjadi secara alami.

Studi ini didanai oleh National Institute of General Medical Sciences di National Institutes of Health.

Kredit: University of Rochester Medical Center
Jurnal: John Karijolich, Yi-Tao Yu. Converting nonsense codons into sense codons by targeted pseudouridylation. Nature, 2011; 474 (7351): 395 DOI: 10.1038/nature10165

Gun HS
There's only one thing I figured about myself: Complex
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.