Vad är gentystnad?

Gentystnad är processen att ”stänga av” en gen och därigenom förhindra att den uttrycks i form av proteinproduktion eller andra uttrycksformer. Denna process sker naturligt i många fall i syfte att reglera uttrycket av gener och förhindra potentiell skada från virus. Gentystnad är också en viktig laboratorieteknik, eftersom att inaktivera en gen är ett mycket effektivt sätt att bestämma syftet med den genen. En gen kan tystas på en mängd olika sätt och genom en av många olika mekanismer – det finns inte bara ett sätt att förhindra genuttryck. Det bör noteras att tystnad inte inträffar som ett resultat av modifiering eller skada på själva genen – genen förblir intakt och yttre mekanismer förhindrar dess uttryck.

Genuttryck uppstår när deoxiribonukleinsyra (DNA) omvandlas till ribonukleinsyra (RNA) genom en process som kallas transkription. RNA:t omvandlas sedan till proteiner, de primära funktionella enheterna i celler som är involverade i nästan alla cellulära processer, genom en process som kallas translation. Denna process kan ske på en transkriptionell eller post-transkriptionell nivå, vilket betyder att den kan störa transkriptionsprocessen eller med någon senare process som leder till genuttryck. Genen i sig påverkas inte, men de olika stegen som leder fram till expression tillåts inte löpa till slut.

Det finns många olika transkriptionella och post-transkriptionella processer som kan leda till gentystnad. En transkriptionell gentystnadsprocess kallas DNA-metylering. Metylering innebär att man fäster en metylgrupp på vissa punkter på en nukleinsyrasträng och kan utifrån omständigheterna ha en mängd olika effekter, varav några förhindrar transkription. RNA-interferens, eller RNAi, är en vanlig metod för post-transkriptionell gentystnad. I RNAi går små RNA-molekyler in i ett proteinkomplex som klyver specifika RNA-strängar, vilket förhindrar dem från att översättas till protein, vilket förhindrar genuttryck.

RNAi och andra metoder används ofta i biologiska laboratorier för att inducera processen i syfte att studera effekterna av olika gener. Att inaktivera en gen och observera förändringarna är ett värdefullt sätt att bestämma det exakta syftet med en given gen. Om till exempel att tysta en gen resulterar i organismer utan ögonpigmentering, kan man vara rimligt säker på att den genen har något med ögonpigmentering att göra. I många fall dödar emellertid laboratoriegentystnad organismen av intresse eller orsakar ingen märkbar effekt, vilket gör ytterligare forskning nödvändig.