Pentru o minte informată într-un corp sănătos
Cum funcționează ARN-ul mesager?
ARN-ul mesager reprezintă un set de instrucțiuni pe care o celulă le folosește pentru a sintetiza proteine. După folosire, se descompune complet și nu afectează celulele noastre.
ADN-ul unei celule conține informația genetică a acesteia, însă, pentru a o folosi, trebuie „tradusă” în proteine. Primul pas din acest proces este efectuat prin intermediul ARN-ului mesager (mRNA/ARNm) (1).
În esență, ARN-ul mesager reprezintă un set de instrucțiuni pe care o celulă le folosește pentru a produce proteinele de care are nevoie.
ARN-ul mesager repezintă o secvență de informație genetică ce poate fi tradusă și transformată în proteine în interiorul celulei.
ARN-ul mesager duce informația la fabrica de proteine a celulei, ribozomii. Prin intermediul acestora, informația genetică este transformată într-o proteină. ARN-ul mesager acționează că un manual tehnic pentru ribozomi .
După ce informația ARN-ului mesager a fost tradusă, acesta va fi descompus în părțile sale componente, pe care corpul nostru le reciclează pentru a sintetiza ARN nou. Astfel, informația genetică purtată de ARN-ul mesager dispare din celulă, în urma sa rămânând doar proteina nou creată (2).
(1) Clark DP, Pazdernik NJ, McGehee MR. Chapter 13 – Protein Synthesis. In: Clark DP, Pazdernik NJ, McGehee MR, editors. Molecular Biology (Third Edition) [Internet]. Academic Cell; 2019 [cited 2021 Jan 17]. p. 397–444. Available from: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128132883000136
(2) Parker R, Song H. The enzymes and control of eukaryotic mRNA turnover. Nature Structural & Molecular Biology. 2004 Feb;11(2):121–7.
Vrei să știi mai multe?
În mod normal, în celulele umane, informația genetică se află în nucleu, în ADN. Pentru sinteza proteinelor este necesar ca această informație genetică să ajungă din nucleu în citoplasma celulei. ARN-ul mesager îndeplinește acest rol.
ARN-ul mesager se sintetizează sub acțiunea anumitor factori, atunci când este nevoie ca o celulă să producă anumite proteine.
Figura 1 – Celulă umană schematizată
Preluat și adaptat după https://www.thoughtco.com/all-about-animal-cells-373379
ARN-ul mesager este alcătuit din secvențe de câte 3 baze azotate, denumite codoni, fiecăruia corespunzându-i un anumit amino-acid. Există și câțiva codoni care nu codifică un amino-acid, ci sunt numiți codoni STOP, pentru că, apariția lor în cadrul ARN-ului mesager semnalizează încetarea sintezei unei proteine.
ARN-ul mesager va fi transportat din nucleu, în afara lui, în citoplasma celulară, unde se va lega de ribozomi. Aceștia recunosc specific ARN-ul mesager și caută codonul START. Pornind de la acesta, ribozomii se deplasează pe lungimea ARN-ului mesager, „cititind” informația genetică pe care o vor „traduce” într-o proteină.
Odată ajuns la codonul STOP, ribozomii vor elibera proteina nou sintetizată, ce va fi mai departe prelucrată pentru a ajunge la o formă finală, funcțională (1).
Figura 2 – Molecule de ARN mesager (stânga) și ADN (dreapta)
Preluat și adaptat după https://www.thoughtco.com/all-about-animal-cells-373379
Figura 3 – Sinteza proteinelor, simplificată
Preluat și adaptat după https://en.wikipedia.org/wiki/Messenger_RNA
ARN-ul mesager, la acest moment nu mai este necesar, motiv pentru care va fi degradat de celulă, părțile sale componente (bazele azotate) fiind reciclate.
La degradarea ARN-ului mesager participă o serie de enzime (ARNm-deadenilaza, ARNm-decapaza, exonucleaze etc.) Aceste mecanisme sunt foarte complexe și foarte eficiente. Pentru celulele umane există o serie de alte căi de degradare care au ca scop unic doar degradarea ARNm.
După acțiunea acestor enzime, prin degradare, nimic din informația purtată de ARN-ul mesager nu rămâne întreg sau viabil. Astfel, la finalul acestor procese, rămâne doar o proteină nouă, fără a mai exista și instrucțiunile după care a fost sintetizată (2).
Figura 4 – Mecanismele de degradare a ARN-ului mesager
Preluat și adaptat după https://www.researchgate.net/figure/Mechanism-of-messenger-RNA-mRNA-degradation-The-degradation-of-mRNA-begins-on-the_fig7_263291199
În cazul vaccinurilor pe bază de ARNm, procesul este similar, exceptând faptul că informația genetică nu vine din nucleul celulei, ci din afara ei. Pentru protecția ARNm, acesta este învelit într-o anvelopă artificială pentru a putea intra în celule (ARNm din afara celulelelor este degradat imediat, fără a fi tradus).
Odată ajuns în celulă, se va lega de ribozomi care vor sintetiza proteinele codificate de acesta. În cazul vaccinurilor împotriva COVID-19, ARN-ul mesager codifică proteinele „spike”, care apoi vor fi detectate de sistemul imun ca fiind străine de organism, apărând răspunsul imun.
După sinteza proteinelor „spike”, ARN-ul mesager din vaccin, ajuns în celule, va fi degradat prin aceleași mecanisme prin care ARN-ul mesager propriu este degradat. Astfel, nu va mai persista acea informație genetică și nici ARN-ul administrat prin vaccinare.
În plus, pentru că nu este sintetizat în nucleul celulelor noastre, ARN-ul mesager administrat prin vaccinare nu va intra în nucleul celulei gazdă, deci nici nu va intra în contact cu ADN-ul uman (3).
Surse
- Clark DP, Pazdernik NJ, McGehee MR. Chapter 13 – Protein Synthesis. In: Clark DP, Pazdernik NJ, McGehee MR, editors. Molecular Biology (Third Edition) [Internet]. Academic Cell; 2019 [cited 2021 Jan 17]. p. 397–444. Available from: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128132883000136
- Parker R, Song H. The enzymes and control of eukaryotic mRNA turnover. Nature Structural & Molecular Biology. 2004 Feb;11(2):121–7.
- Pardi N, Hogan MJ, Porter FW, Weissman D. mRNA vaccines — a new era in vaccinology. Nature Reviews Drug Discovery. 2018 Apr;17(4):261–79.
un proiect realizat de
cu sprijinul
încurajat de
