Nye metoder for å studere modifikasjoner på RNA

En organismes DNA inneholder instruksjonene som spesifiserer hvordan den skal utvikle seg, overleve og reprodusere. Men for å utføre disse funksjonene må DNA-sekvensene først omdannes til meldinger som kan brukes til å produsere proteiner. Disse meldingene produseres fra genene og kalles budbringer (messenger) ribonukleinsyrer (mRNA). Hvert mRNA molekyl består av en lang kjede av fire nukleotider - A, U, C og G.

I løpet av dens levetid kan et mRNA molekyl motta ulike kjemiske modifikasjoner som påvirker dets oppførsel og funksjon. To av de viktigste modifikasjonene er en cap-struktur på starten av RNA-kjeden, og en lang hale som hovedsakelig inneholder A-er (poly-A-hale) på enden av RNA-kjeden. Både cap-strukturen og poly(A) halen har mange funksjoner og hjelper blant annet til med å beskytte mRNA-molekylet fra å bli nedbrutt og å transportere mRNAet fra der det bygges – cellekjernen – og ut i cytoplasmaet. I cytoplasmaet samhandler cappen og poly(A) halen med hverandre slik at mRNAet danner en sirkel. Denne mRNA-sirkelen rekrutterer deretter det proteinproduserende maskineriet, ribosomet, som oversetter meldingen som er kodet i mRNAet til et protein.

RNA-capper kommer i mange varianter og lengden på poly(A)-haler kan endres i løpet av et RNA-molekyls levetid. Hvordan en gitt kombinasjon av en bestemt capstruktur og halelengde påvirker funksjonen og proteinproduksjonen til et mRNA er foreløpig ukjent fordi ingen eksisterende metoder kan studere begge RNA-endene samtidig.

I denne avhandlingen har jeg utviklet verktøy for å samtidig studere RNA capper og poly(A) haler på individuelle molekyler ved bruk av Nanopore-sekvensering. Disse metodene vil bidra til å forstå RNA-biologiens komplekse verden – ett molekyl om gangen.

Personalia

Adnan M. Niazi er fra Pakistan. Han har en bachelorgrad i elektroteknikk fra University Engineering and Technology (UET) Peshawar, Pakistan, og en mastergrad i menneskelig medieinteraksjon fra Universitetet i Twente i Nederland. Arbeidet med denne avhandlingen ble utført under ledelse av prof. Eivind Valen ved Computational Biology Unit, Institutt for Informatikk (UiB)