Många sorters DNA och RNA

Ofta pratar man ju om DNA och RNA som om det vore självklart vad man menar. Men det finns egentligen flera olika sorters DNA och RNA, med olika namn, användningsområden och funktioner. Jag tänkte gå igenom de olika sorterna som nämnts under den andra terminen av det biomedicinska analytikerprogrammet här.

Olika typer av DNA

DNA. Detta är det ”vanliga” DNA som finns i människokroppen, det som man vanligtvis menar när man säger DNA. Denna typ av DNA består av både introner och exoner. Det är detta DNA som är en del av de reaktioner som sker i kroppen, så som Den centrala dogmen och DNA-replikation. DNA används också i samband med de genteknologiska metoderna PCR och Southern Blot.

cDNA. Detta är en typ av DNA som är komplementärt till en viss del av mRNA. Under den process som kallas för Den centrala dogmen sker bland annat något som heter splicing. Det är då intronerna klipps bort, och exonerna sätts ihop. Kvar finns alltså bara en lång rad av exoner som sitter ihop. Denna långa rad av exoner kallas för mRNA. Man kan använda sig av mRNA för att göra en komplementär sträng av mRNA. Denna komplementära sträng kallas då för cDNA. Detta görs med hjälp av ett DNA-polymerasenzym som kallas omvänt transkriptas. Det görs i laboratoriet och är alltså ett sätt att göra RNA till DNA (mRNA till cDNA). Detta är väldigt praktiskt om man vill undersöka en bit RNA som ju är känsligt och lätt går sönder. Om man då i stllet skapar en komplementär kedja och får cDNA så går den inte sönder lika lätt som mRNA. Men den är helt komplementär till mRNA. Man kan använda sig av den här metoden om man har mRNA men vill undersöka DNA. Då gör man ett omvänt transkriptas, får cDNA och genom PCR kan man sedan undersöka DNA.

När man använder sig av genteknologiska metoder för att isolera mRNA, då isolerar man just exonerna. Man vill bli av med intronerna, eftersom de inte kodar för något protein. Jag förklarar skillnaden mellan dessa lite tydligare i mitt inlägg om Den centrala dogmen.

  1. Man isolerar mRNA på ungefär samma sätt som man isolerar DNA. Men mRNA består ju bara av en enda kedja. Därför är det instabilt och känsligt. Det bryts lätt ner. Det här kan man motverka genom att göra om RNA till en form av DNA som kallas för cDNA.
  2. Man sätter till ett sökfragment om består av T (tymin). T kommer då att bilda vätebindningar till mRNA.
  3. Sedan tillsätts reverse transkriptas. Det använder mRNA som mall för att göra en DNA-kopia. Detta görs med hjälp av DNA-nuklotider.
  4. Hybriden blir en kombination av RNA och DNA, en så kallad RNA-DNA-hybrid.
  5. Därefter ser man till att degradera mRNA-strängen, alltså att bryta ner den.
  6. Vad som finns kvar är en oligoDT-DNA-nukleotid. Den är komplementär till mRNA och kallas för cDNA (komplementärt DNA).
DNARNA
Olika typer av RNA.

Olika typer av RNA

För att läsa om de vanligaste typerna av RNA som är rRNA, mRNA och tRNA får du läsa mitt inlägg DNA-glosor. Dessa RNA-former kan i sin tur alla delas in i undergrupper.

miRNA. Detta är en kort form av icke-kodande RNA, kallad mikroRNA, som finns i alla våra celler. De innehåller runt 22 nukleotider. Det är RNA som har vikt ihop sig och parat sina nukleotider med sig själva, något som sker i våra cellkärnor under transkriptionen. De förs sedan ut ur cellkärnan som dubbelsträngat mikroRNA. Forskarna tror i dag att det finns olika typer av mikroRNA i olika typer av celler. De finns inte bara hos människor, utan även i virus och andra organismer. Dessa mikroRNA är med om att styra genregleringen, alltså vilka proteiner som ska få uttryckas och vilka som inte ska få uttryckas. Detta sker genom att flera miRNA riktar in sig på en mRNA, de binder till mRNA och hindrar på det sättet translation. Man tror bland annat att miRNA kan spela roll i samband med cancer.

hnRNA. Heterogent kärn-RNA är ett förstadium till mRNA. Efter transkriptionen blir det till mRNA. Då har 5´-ändan fått 7-metylguanosint-trifosfat tillsatt, icke-kodande introner har tagits bort, och runt 200 adenosiner har satts till på 3´-ändan. Det som då har bildats på 5´-ändan kallas för cap. Jag beskriver detta lite grann i mitt tidigare inlägg Den centrala dogmen, under rubriken 5´-kappning.

ncRNA. Non coding RNA, ickekodande RNA, är RNA som inte kodar för något protein. Det har dock ändå en funktion och innehåller ändå information. mikroRNA är ett exempel på ncRNA. Detta innebär att ncRNA bland annat spelar roll i samband med hur gener uttrycks.

dsRNA. Dubbel stranded RNA, alltså dubbelsträngat RNA. Dessa kan komma till i cellen i samband med virusinfektioner eller vid själva DNA-transkriptionen.

siRNA. Small interfering RNA. Detta är små bitar av RNA kommer från dsRNA som klyvs inne i våra celler.

RNAi. RNA-interferens är en process som sker i kroppen, där dsRNA kan hämma en gens uttryck, alltså göra så att det blir svårare för den att skapa ett protein. Processen kan också användas i laboratoriet, alltså är det en metod. År 2006 fick amerikanerna Andrew Fire och Craig Mello Nobelpriset i medicin och fysiologi för sin upptäckt av RNAi. Idag kan man med hjälp av mediciner  göra så att visa ”oönskade” uttryck (sjukdomar) hos gener hämmas. Då tar man i laboratoriet först fram den gen som man vill hämma hos patienten, och utifrån den skapar man olika typer av RNA som sedan ges patienten som en medicin. Kroppen får ta emot väldigt många små bitar av RNA. Dessa kan vara miRNA, dsRNA eller siRNA. De olika RNA-bitarna påverkar translationen på olika sätt, och gör därmed att olika gener tystas/uttrycks mindre. De mindre RNA-bitarna binder till mRNA som bryts ner vilket leder till att vissa proteiner tillverkas i mindre mängd och att genen uttrycks mindre.

Källa:

Brändén, H. (2003). Molekylärbiologi. 3:dje upplagan. Danmark: Studentlitteratur.

Hansen, A. RNA-interferens hett inom läkemedelsindustrin. Läkartidningen. Nr 11 2007. Volym 104. (Hämtas 2014-08-05).

Nature Reviews Genetics. Video animation: RNA interference. 2014. (Hämtad 2014-08-05).

Pillai, R S. MicroRNA function: multiple mechanisms for a tiny RNA? The RNA Society. 2005. (Hämtad 2014-08-05).

Sundqvist, P. Genteknologiska verktyg. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-01-25.

5 comments

Vad tycker du?