Vad är RNA-hybridisering?

Ribonukleinsyra (RNA) finns vanligtvis i en enda sträng. Inom molekylärbiologi betyder hybridisering att man kombinerar två nukleinsyror. RNA-hybridisering sker när en RNA-sträng kombineras, eller hybridiserar, med antingen en annan RNA-sträng eller en deoxiribonukleinsyra (DNA)-sträng. RNA-hybridisering använder speciella vägar som kan hjälpa forskare att förbättra biologin. Celler använder processen för RNA-hybridisering för att överleva, och molekylärbiologer använder hybridisering för att utveckla nya sätt att bekämpa sjukdomar och göra mediciner.

Processen för RNA-replikation använder DNA för att bilda de vanligaste ribonukleinsyrahybriderna. DNA-RNA-makromolekyler bildas bara kort innan det nya RNA:t frigörs. Denna viktiga process producerar budbärar-RNA (mRNA). mRNA kommer att producera proteiner med hjälp eller kommer att producera andra ribonukleinsyror och makromolekyler. Med denna process utvecklas experiment för att utforska vilka typer av proteiner varje DNA-RNA-hybridisering är ansvarig för att skapa.

I speciella virus, kallade retrovirus, används RNA-hybridisering för att infektera värdcellen. Processen används tillsammans med ett speciellt enzym som kallas omvänt transkriptas. Viruset injicerar kopior av RNA i cellen tillsammans med det speciella enzymet. Enzymet använder makromolekyler för att bilda en RNA-DNA-hybrid. Omvänt transkriptas används i experiment för att hjälpa till att studera den genetiska informationen hos retrovirus.

Strukturerna hos RNA-hybridkomplex är viktiga för cellsignalering eller kommunikation. I vissa retrovirus berättar RNA-hybridisering det omvända transkriptaset att bryta ner den ursprungliga RNA-kopian. Cellen skulle känna igen RNA-inkräktaren och skulle skydda mot den, men den bryts snabbt ned för att undvika detta. Ingen annan process inträffar, så formen och storleken på RNA-DNA-hybriden måste signalera det omvända transkriptaset för att starta den nya processen att förstöra bevisen.

Många laboratorieexperiment använder speciellt RNA som lyser, kallade etiketter, för att visa var RNA-hybridisering äger rum. Hybridisering på plats, eller in situ hybridisering, används ofta för att se var vissa makromolekyler finns inuti en vävnad. Denna process använder högre temperaturer för att lossa DNA, vilket orsakar RNA-hybridisering med injicerade etiketter. Genom att snabbt kyla vävnaden kan forskare använda etiketter för att hitta vävnadsdelar. Uppgifterna kan leda till nya strategier för att bekämpa sjukdomar på molekylär nivå.

Den ursprungliga bildningen av RNA-hybrider inträffade 1960 och genomfördes först innan forskarna kände till de olika typerna av RNA. Den genetiska informationen var känd för att överföras från DNA till RNA, men man förstod inte att bilda en DNA-RNA-hybrid. Experimenten visade de första DNA-RNA-hybriderna, vilket också bevisade att DNA användes för att tillverka RNA med hjälp av ett enzym som kallas RNA-polymeras.