Vdekja, për ta thënë butë, është një ngjarje mjaft e papërshtatshme për një tru të gjallë. Kaskada e efekteve që lindin kur oksigjeni zhduket, shtrihet si një valë deri në mënyrën se si qelizat tona transkriptojnë dhe përkthejnë ADN-në tonë, duke u përplasur në një përpjekje të fundit për të mbajtur dritat ndezur.
Një krahasim i indeve të trurit pas vdekjes dhe mostrave të marra nga pacientë të gjallë ka zbuluar për herë të parë dallime të rëndësishme në mënyrën se si vargjet e ARN-së modifikohen, duke ekspozuar objektiva të rinj të mundshëm për diagnostikimin dhe trajtimin e sëmundjes.
Studiuesit nga Shkolla e Mjekësisë Icahn në Malin Sinai në Nju Jork u përqendruan në mënyrën se si kodet bazë specifike të adenozinës (A) shkëmbehen me një bazë krejtësisht të ndryshme, inozinë (I), në ARN-në e dërguar.
“Deri tani, hetimi i redaktimit A-to-I dhe rëndësia e tij biologjike në trurin e gjitarëve është kufizuar në analizën e indeve pas vdekjes,” thotë gjenomisti Michael Breen.
“Duke përdorur mostra të freskëta nga individë të gjallë, ne ishim në gjendje të zbulonim dallime të rëndësishme në aktivitetin e redaktimit të ARN-së që studimet e mëparshme, duke u mbështetur vetëm në mostrat pas vdekjes, mund të kenë anashkaluar.”
Për t’i kthyer gjenet e koduara nga spirale të dyfishta të ADN-së në proteina funksionale, biologjia duhet të kopjojë sekuencat e tyre në një format delikate të bazuar në ARN. Këta ‘lajmëtarë’ më pas mund të përkthehen në proteina nga struktura të tjera të ARN-së që grumbullojnë blloqet e ndërtimit të aminoacideve.
Miliarda vite evolucioni ka përfituar nga ky shërbim transkriptimi dhe përkthimi ndërmjetës për të shtuar virtualisht një bibliotekë krejtësisht të re proteinash. Ashtu si një redaktor mashtrues që riformulon dorëshkrimet për t’i shërbyer qëllimeve krejtësisht të reja, qelizat mund të modifikojnë ARN-në e dërguar të gjenit për të përmbushur nevoja krejtësisht të ndryshme.
Disa lloje – veçanërisht llojet e cefalopodëve – e çojnë redaktimin e ARN-së në një nivel krejtësisht të ri, duke rishkruar udhëzimet gjenetike të trurit të tyre siç e kërkon rasti.
Në vertebrorët si ne, heqja e një grupi amino, ose ‘deaminimi’ i adenozinës e kthen atë në inozinë – një bazë e ngjashme me bazën e guaninës (G) – që zakonisht rezulton në një produkt përfundimtar shumë të ndryshëm nga ai i koduar në Biblioteka e gjeneve të ADN-së.
Ky shkëmbim i bazës A-në-I realizohet nga deaminaza e adenozinës që vepron në familjen e enzimave ARN (ADAR), të cilat luajnë role kritike në formësimin e një sërë indeve të ndryshme, duke përfshirë ato në tru.
Procesi është aq kritik, në fakt, saqë gabimet në procesin e redaktimit mund të rezultojnë në një sërë çrregullimesh neurologjike. Për të përcaktuar saktësisht se si modifikimet në gjenet specifike të transkriptuara zhvillohen në kushte kërcënuese për jetën, studiuesit kanë analizuar ekzemplarët e mbledhur pas vdekjes.
Sado i përshtatshëm të jenë këto mostra për t’u mbledhur, ato kanë një pengesë të madhe.
“Ne supozuam se përgjigjet molekulare ndaj përgjigjeve hipoksike dhe imune të shkaktuara nga pas vdekjes mund të ndryshojnë ndjeshëm peizazhin e redaktimit A-to-I”, thotë autori kryesor i studimit Miguel Rodríguez de los Santos, një biolog molekular në malin Sinai.
“Kjo mund të çojë në keqkuptime rreth redaktimit të ARN-së në tru nëse studiojmë vetëm indet pas vdekjes.”
Sigurisht, mostrat e indeve të trurit të marra nga pacientë të gjallë gjatë vendosjes kirurgjikale të elektrodave të stimulimit të trurit të thellë zbuluan dallime të mëdha në aktivitetin e dy llojeve të enzimave ADAR, si dhe në vendet ku ata vepronin.
Analiza e ekipit dalloi mbi 72,000 vendndodhje në vargjet e ARN-së, ku redaktimi A-to-I ndodhte më shpesh në ekzemplarët nga të vdekurit së fundmi, krahasuar me ato të mbledhura nga një pacient i gjallë.
Kishte qindra site ku ndodhi e kundërta, megjithatë, ku procesi i redaktimit ishte më pjellor në mostrat nga truri i gjallë. Ndërsa disa nga vendet kishin funksione të njohura në plasticitetin e trurit, shumë prej tyre kërkojnë hetime të mëtejshme për të kuptuar mekanizmat në lojë.
“Është kritike të theksohet se gjetjet tona nuk mohojnë, por në vend të kësaj sigurojnë kontekstin e munguar për përdorimin e indeve të trurit pas vdekjes në kërkimin e rregullimit A-to-I,” thotë bashkëautori i lartë Alexander Charney, një mjek-shkencëtar në malin Sinai.
“Kuptimi i këtyre dallimeve ndihmon në përmirësimin e njohurive tona për funksionin e trurit dhe sëmundjen përmes thjerrëzave të modifikimeve të redaktimit të ARN-së, të cilat potencialisht mund të çojnë në qasje më të mira diagnostikuese dhe terapeutike.”
Ky hulumtim është publikuar në Nature Communications.