זו שנה גדולה עבור microRNAs. פרס נובל בפיזיולוגיה או רפואה לשנת 2024 הוענק לויקטור אמברוס וגארי רובקון, שגילו את המיקרו-RNA הראשון בשנת 1993. כיום, אנו יודעים שבני אדם מייצרים יותר מ-1,000 מיקרו-רנ"א שונים. מולקולות אלו הן קריטיות לבנייה ותחזוקה של גופים בריאים, ולכן חיוני שהן עשויות בצורה הנכונה. שגיאות בייצור microRNA עלולות לסכן אותנו להפרעות התפתחותיות, סרטן או מחלות ניווניות.
כדי ללמוד כיצד תאים מייצרים במדויק מערך מפתיע של מיקרו-RNA, פרופסור במעבדת Cold Spring Harbor (CSHL) וחוקרת HHMI לימור ג'ושוע-טור ממקדת את תשומת לבה במכונה מולקולרית בשם מיקרו-מעבד (MP). MP מתחיל את ייצור המיקרו-RNA על ידי חיתוך מולקולות ארוכות יותר הנקראות מיקרו-רנ"א ראשוניים (פרי-מירנאים). MP אחראי על מציאת ועיבוד כל פרי-מירנה בתא. זה נראה כמו סדר גדול, שכן כל פרי-מירנה מעוצב קצת אחרת. יחד עם זאת, MP חייב להימנע מחיתוך סוגים אחרים של RNA הדומים פרי-מיRNAs.
ג'ושוע-טור אומר ש-pri-miRNA כולם חולקים לולאת סיכת ראש אופיינית. עם זאת, זה לא מסביר עד הסוף כיצד MP יודע אילו מולקולות לחתוך או כיצד הוא מצליח לחתוך אותן בצורה נכונה.
עבור ביולוגים מבניים כמו יהושע-טור, ראייה היא הבנה. אז, אנקור גארג, פוסט-דוקטורט במעבדתו של ג'ושוע-טור, משתמש במיקרוסקופ קריו-אלקטרון כדי ללכוד פריימים הקפאה מפורטים במיוחד של MP בפעולה.
"התמונות מציגות את MP עוטף את עצמו סביב חמישה פרי-מירנאים שונים, שלכל אחד מהם צורה נפרדת", אומר גארג.
בכל תמונה, לולאה של RNA מקננת בתוך אותם חריצים של MP. למרבה הפלא, צורת ה-MP שונה בהתאם לפרי-מירנה שנמצא בידו. ג'ושוע-טור אומרת שהשונות המפתיעה הזו גרמה לצוות שלה לחשוב על MP כעל תמנון חמוש בחלבונים דמויי מחושים:
"גוף התמנון יושב על החלק התחתון של סיכת השיער, והמחושים יכולים ללכת ולקרוא את הרנ"א. אז, הם יוצרים את אותו סוג של אינטראקציות עם הרנ"א. אבל הם יכולים לנוע עם הרנ"א. הרנ"א. בעצם מכתיב לחלבון היכן הוא הולך לשבת."
הגמישות הזו מסבירה כיצד MP יכול לעבד כל כך הרבה פרי-מירנאים שונים. ובכל זאת, MP הוא בררני, ומשאיר RNA רבים המכילים סיכת ראש ללא נגיעה. על ידי ראייתו בדיוק כיצד הוא מקיים אינטראקציה עם מבנים שונים, הצוות מסוגל להגדיר תכונות מפתח שקובעות אילו RNAs MP יחתכו.
חוקרים יכולים כעת להשתמש בידע הזה כדי לחזות טוב יותר אילו מגדילי ה-RNA הרבים של התא מיועדים להפוך למיקרו-RNA. התחזיות הללו יעזרו לצייר תמונה ברורה יותר של ההשפעה שיש למולקולות המשפיעות הללו על בריאות ומחלות.
