Wat is mRNA? De Messenger-molecuul, dat is het belangrijkste ingrediënt in sommige Covid-19-vaccins
MRNA is een belangrijke boodschapper, die de instructies voor leven van DNA naar de rest van de cel draagt
. ktsimage / iStock via Getty Images Plus 

Een verrassende ster van de coronavirus-pandemische respons is het molecuul dat mRNA wordt genoemd. Het is de sleutelingrediënt in de Pfizer en Moderna Covid19-vaccins. Maar mRNA zelf is geen nieuwe uitvinding van het laboratorium. Het is miljarden jaren geleden geëvolueerd en wordt van nature in elke cel in uw lichaam aangetroffen. Wetenschappers denken RNA is ontstaan ​​in de vroegste levensvormen, zelfs voordat DNA bestond.

Hier is een spoedcursus over wat mRNA precies is en de belangrijke taak die het doet.

Maak kennis met de genetische tussenpersoon

U weet waarschijnlijk van DNA. Het is het molecuul dat al je genen bevat, uitgesplitst in een vierletterige code: A, C, G en T.

Boodschapper-RNA draagt ​​genetische informatie van DNA in de sterk beschermde kern naar de rest van de cel, waar structuren die ribosomen worden genoemd, eiwitten kunnen bouwen volgens de DNA-blauwdruk.Boodschapper-RNA draagt ​​genetische informatie van DNA in de sterk beschermde kern naar de rest van de cel, waar structuren die ribosomen worden genoemd, eiwitten kunnen bouwen volgens de DNA-blauwdruk. ttsz / iStock via Getty Images Plus


innerlijk abonneren grafisch


DNA wordt gevonden in de cellen van elk levend wezen. Het wordt beschermd in een deel van de cel dat de kern wordt genoemd. De genen zijn de details in de DNA-blauwdruk voor alle fysieke kenmerken die jou uniek maken.

Maar de informatie van je genen moet van het DNA in de kern naar het grootste deel van de cel - het cytoplasma - gaan waar eiwitten worden verzameld. Cellen vertrouwen op eiwitten om de vele processen uit te voeren die nodig zijn om het lichaam te laten functioneren. Dat is waar boodschapper-RNA, of kortweg mRNA, binnenkomt.

Delen van de DNA-code worden getranscribeerd in verkorte berichten die instructies zijn voor het maken van eiwitten. Deze berichten - het mRNA - worden naar het grootste deel van de cel getransporteerd. Zodra het mRNA arriveert, wordt het cel kan bepaalde eiwitten produceren van deze instructies.

De dubbelstrengs DNA-sequentie wordt getranscribeerd in een mRNA-code, zodat de instructies kunnen worden vertaald in eiwitten.
De dubbelstrengs DNA-sequentie wordt getranscribeerd in een mRNA-code, zodat de instructies kunnen worden vertaald in eiwitten.
Alkov / iStock via Getty Images Plus

De structuur van RNA is vergelijkbaar met DNA, maar heeft enkele belangrijke verschillen. RNA is een enkele streng codeletters (nucleotiden), terwijl DNA dubbelstrengs is. De RNA-code bevat een U in plaats van een T - uracil in plaats van thymine. Zowel RNA- als DNA-structuren hebben een ruggengraat gemaakt van suiker- en fosfaatmoleculen, maar De suiker van RNA is ribose en die van DNA is deoxyribose​ De suiker van DNA bevat één zuurstofatoom minder en dit verschil zie je terug in hun namen: DNA is de bijnaam voor deoxyribonucleïnezuur, RNA is ribonucleïnezuur.

Identieke kopieën van DNA bevinden zich in elke cel van een organisme, van een longcel tot een spiercel tot een neuron. RNA wordt naar behoefte geproduceerd als reactie op de dynamische cellulaire omgeving en de onmiddellijke behoeften van het lichaam. Het is de taak van mRNA om de cellulaire machinerie aan te wakkeren om de eiwitten te bouwen, zoals gecodeerd door het DNA, die geschikt zijn voor die tijd en plaats.

De proces dat DNA omzet in mRNA in eiwit is de basis voor hoe de cel functioneert.

Geprogrammeerd om zichzelf te vernietigen

Als intermediaire boodschapper is mRNA een belangrijk veiligheidsmechanisme in de cel. Het voorkomt dat indringers de cellulaire machinerie kapen om vreemde eiwitten te produceren, omdat elk RNA buiten de cel onmiddellijk het doelwit is van vernietiging door enzymen genaamd RNases​ Wanneer deze enzymen de structuur en de U in de RNA-code herkennen, wissen ze het bericht en beschermen ze de cel tegen valse instructies.

Het mRNA geeft de cel ook een manier om de snelheid van de eiwitproductie te regelen - door de blauwdrukken naar behoefte "aan" of "uit" te zetten. Geen enkele cel wil in één keer elk eiwit produceren dat in je hele genoom wordt beschreven.

Messenger RNA-instructies zijn getimed om zichzelf te vernietigen, zoals een verdwijnende tekst of een snapchat-bericht. Structurele kenmerken van het mRNA - de U in de code, zijn enkelstrengs vorm, ribosesuiker en zijn specifieke volgorde - zorgen ervoor dat het mRNA heeft een korte halfwaardetijd​ Deze eigenschappen zorgen ervoor dat het bericht kan worden 'gelezen', vertaald in eiwitten en vervolgens snel kan worden vernietigd - binnen enkele minuten voor bepaalde eiwitten die strikt moeten worden gecontroleerd, of tot een paar uur voor andere.

Zodra de instructies verdwijnen, stopt de eiwitproductie totdat de eiwitfabrieken een nieuw bericht ontvangen.

Gebruikmaken van mRNA voor vaccinatie

Alle kenmerken van mRNA hebben het gehaald grote belangstelling voor vaccinontwikkelaars​ Het doel van een vaccin is om je immuunsysteem te laten reageren op een onschadelijke versie of een deel van een ziektekiem, dus als je het echte ding tegenkomt, ben je klaar om het te bestrijden. Onderzoekers hebben een manier gevonden om introduceren en beschermen een mRNA-bericht met de code voor een deel van het spike-eiwit op het oppervlak van het SARS-CoV-2-virus.

Messenger RNA-vaccins zorgen ervoor dat het lichaam van de ontvanger een viraal eiwit aanmaakt dat vervolgens de gewenste immuunrespons stimuleert.
Messenger RNA-vaccins zorgen ervoor dat het lichaam van de ontvanger een viraal eiwit aanmaakt dat vervolgens de gewenste immuunrespons stimuleert.
Trinset / iStock via Getty Images Plus

De vaccin levert net genoeg mRNA om net genoeg van het spike-eiwit te maken voor het immuunsysteem van een persoon om antilichamen te genereren die hen beschermen als ze later aan het virus worden blootgesteld. Het mRNA in het vaccin is spoedig vernietigd door de cel - net zoals elk ander mRNA zou zijn. Het mRNA kan niet in de celkern komen en het kan iemands DNA niet aantasten.

Hoewel dit nieuwe vaccins zijn, is de onderliggende technologie werd aanvankelijk vele jaren geleden ontwikkeld en stapsgewijs verbeterd in de loop van de tijd​ Als gevolg hiervan zijn de vaccins geweest goed getest op veiligheid​ Het succes van deze mRNA-vaccins tegen COVID-19, in termen van veiligheid en werkzaamheid, voorspelt een helder toekomst voor nieuwe vaccintherapieën die snel kunnen worden aangepast aan nieuwe, opkomende bedreigingen.

Er zijn al vroege klinische onderzoeken met mRNA-vaccins uitgevoerd influenza, Zika, hondsdolheid en cytomegalovirus​ Zeker, creatieve wetenschappers overwegen en ontwikkelen al therapieën voor andere ziekten of aandoeningen die baat zouden kunnen hebben bij een benadering die vergelijkbaar is met die van de vaccins tegen COVID-19.

Over de auteurThe Conversation

Penny Riggs, Universitair hoofddocent functionele genomica en adjunct-vicevoorzitter voor onderzoek, Texas A & M University

Related Books:

Het lichaam houdt de score bij: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma

door Bessel van der Kolk

Dit boek onderzoekt de verbanden tussen trauma en fysieke en mentale gezondheid en biedt inzichten en strategieën voor genezing en herstel.

Klik voor meer info of om te bestellen

Adem: de nieuwe wetenschap van een verloren kunst

door James Nestor

Dit boek verkent de wetenschap en praktijk van ademhalen en biedt inzichten en technieken voor het verbeteren van de fysieke en mentale gezondheid.

Klik voor meer info of om te bestellen

De plantenparadox: de verborgen gevaren van 'gezond' voedsel dat ziekten en gewichtstoename veroorzaakt

door Steven R. Gundry

Dit boek onderzoekt de verbanden tussen voeding, gezondheid en ziekte en biedt inzichten en strategieën om de algehele gezondheid en het welzijn te verbeteren.

Klik voor meer info of om te bestellen

De immuniteitscode: het nieuwe paradigma voor echte gezondheid en radicale antiveroudering

door Joël Greene

Dit boek biedt een nieuw perspectief op gezondheid en immuniteit, gebaseerd op principes van epigenetica en biedt inzichten en strategieën voor het optimaliseren van gezondheid en veroudering.

Klik voor meer info of om te bestellen

De complete gids voor vasten: genees uw lichaam door middel van intermitterend, afwisselende dagen en langdurig vasten

door dr. Jason Fung en Jimmy Moore

Dit boek onderzoekt de wetenschap en praktijk van vasten en biedt inzichten en strategieën voor het verbeteren van de algehele gezondheid en welzijn.

Klik voor meer info of om te bestellen

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.