กลไกโมเลกุลซับซ้อนที่สุดในชีววิทยามนุษย์

---

นักวิจัยสเปนทำพิมพ์เขียวโครงสร้าง spliceosome ซึ่งเป็นกลไกโมเลกุลที่ซับซ้อนที่สุดเท่าที่เคยมีมาในวงการชีววิทยาของมนุษย์ และจะเปิดประตูไปสู่วิธีการรักษาโรครูปแบบใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

ศ. Juan Valcárcel นักวิจัยที่ Centre for Genomic Regulation (CRG) เขียนรายงานถึงความสำเร็จเกี่ยวกับการทำพิมพ์เขียวของ spliceosome ที่มีความละเอียดมากที่สุด และเผยแพร่ทางวารสาร Science หลังจากที่เขาและทีมงานศึกษาวิจัยเรื่องนี้มานานกว่า 10 ปี spliceosome ซึ่งเป็น ribonucleoprotein (RNP) ขนาดใหญ่มาก มีองค์ประกอบมากมายและมีความสลับซับซ้อนของการทำงานสูง มีบทบาทสำคัญในการตัดแต่ง mRNA ที่มาจาก DNA ทำให้เซลล์สามารถสร้างโปรตีนในรูปแบบต่างๆ จากยีนตัวเดียวได้ 9 ใน 10 ของยีนในมนุษย์ส่วนใหญ่ได้รับการแก้ไขโดย spliceosome เมื่อเกิดความผิดพลาดในกระบวนการนี้จะนำไปสู่โรคต่างๆ มากมาย รวมถึงมะเร็งส่วนใหญ่ ภาวะความเสื่อมของระบบประสาท และความผิดปกติทางพันธุกรรม

ศูนย์ควบคุมจีโนม (CRG) ในบาร์เซโลนาได้พัฒนาพิมพ์เขียวที่ครอบคลุมฉบับแรกของการต่อรอยต่อของมนุษย์ ซึ่งเป็นเครื่องจักรระดับโมเลกุลที่ซับซ้อนและซับซ้อนที่สุดที่พบในทุกเซลล์ ความสำเร็จอันก้าวล้ำนี้ใช้เวลากว่าทศวรรษในการสร้าง ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Science จำนวนส่วนประกอบมากมายที่เกี่ยวข้องและความซับซ้อนของการทำงานของมันทำให้ spliceosome ที่เป็นกลุ่มโปรตีน 150 ชนิด และโมเลกุล RNA ขนาดเล็ก 5 โมเลกุล ยังคงเป็นสิ่งที่เข้าใจยากในวงการชีววิทยามนุษย์

แต่พิมพ์เขียวของ CRG เผยให้เห็นองค์ประกอบอย่างละเอียดของแต่ละส่วนใน spliceosome ที่ไม่มีใครคาดคิดมาก่อน องค์ประกอบจำนวนมากไม่ได้รับการพิจารณาสำหรับการพัฒนายามาก่อน เนื่องจากไม่ทราบหน้าที่เฉพาะของพวกมัน การค้นพบครั้งนี้จึงปลดล็อกวิธีการรักษาใหม่ๆ ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและมีผลข้างเคียงน้อยลง

ทุกเซลล์ในร่างกายมนุษย์ต้องอาศัยคำสั่งที่แม่นยำจาก DNA เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง คำสั่งเหล่านี้จะถูกคัดลอกลงใน RNA ซึ่งจะต้องผ่านกระบวนการแก้ไขที่สำคัญที่เรียกว่าการประกบ (splicing) ส่วนที่ไม่ใช่การเข้ารหัสของ RNA จะถูกลบออก และลำดับการเข้ารหัสที่เหลือจะถูกร้อยเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเทมเพลตหรือสูตรสำหรับการผลิตโปรตีน

ศ.Valcárcel กล่าวว่า เรากำลังก้าวเข้าสู่ยุคที่เราสามารถจัดการกับโรคต่างๆ ได้ในระดับการถอดรหัส โดยสร้างยาที่สามารถปรับเปลี่ยนโรคได้ แทนที่จะแค่จัดการกับอาการเท่านั้น พิมพ์เขียวที่เราพัฒนาขึ้นปูทางไปสู่แนวทางการรักษาแบบใหม่ทั้งหมด และทุกอย่างขึ้นอยู่กับเวลาเท่านั้น

 

แหล่งข้อมูล :  https://scitechdaily.com/astonishing-scientists-unveil-first-blueprint-of-the-most-complex-molecular-machine-in-human-biology/