Molekulapre-mRNA tvořícíšroubovici.Nukleové báze zeleně, ribózo-fosfátová kostra modře. Jedná se o jednovláknovou RNA, která interaguje sama se sebou.
Ribonukleová kyselina (RNA, česky dříveRNK) jenukleová kyselina tvořená vláknemribonukleotidů, které obsahují cukrribózu anukleové bázeadenin,guanin,cytosin auracil. Je zodpovědná za přenos informace z úrovně nukleových kyselin doproteinů a u některýchvirů je dokonce samotnou nositelkougenetické informace. V mnoha ohledech je podobnádeoxyribonukleové kyselině (DNA), od které se liší jednak přítomností ribózy, kterou má ve svécukr-fosfátové kostře namístodeoxyribózy, a také tím, že využívá nukleovou báziuracil namístothyminu. Díky větší reaktivitě ribózy může molekula RNA zaujímat větší množství prostorových uspořádání a zastávat mnohem více funkcí, než mnohem stabilnější DNA, která je využívaná buňkou především jako úložiště genetické informace. Molekula RNA je také na rozdíl od DNA obvykle jednovláknová, často ovšem díky vnitřnímu párování zaujímá složitější strukturu, a v některých případech, například u některých virů, se vyskytuje idvouvláknová RNA.
RNA má v těle řadu funkcí, z nichž hlavní je zajištění překladugenetického kódu, tedy převod informace z DNA do struktury proteinů. Oblast DNA nesoucígen je nejprve přepsána (procesemtranskripce) domediátorové RNA. Ta je následně přeložena (procesemtranslace) do proteinů tvořených řetězcem aminokyselin. Zařazení správnéaminokyseliny při tvorbě proteinů zajišťuje vazbatransferové RNA na specifickýkodón v mRNA pomocípárování jejich bází. Samotný překlad genetického kódu probíhá naribozomu, který je složený z RNA (tzv.rRNA) i proteinů, přičemž RNA v ribozomu tvoří nejen strukturní složku, ale je zodpovědná i za syntézupeptidové vazby v nově vznikajícím proteinu. Ribozom je tedy významným zástupcem skupiny RNA s katalytickou aktivitou, tzv.ribozymů.
Kromě už zmíněných rolí v překladu genetického kódu nebo strukturních a katalytických funkcí, hraje RNA roli v řadě dalších buněčných pochodů, jako jeúprava RNA, jemná kontrolatranslace pomocíRNA interference, funguje jakotemplát pro syntézutelomer, atd. Podle hypotézyRNA světa mohla být RNA pro svou všestrannost, schopnost nést i replikovat genetickou informaci a syntetizovat podle ní proteiny první nukleovou kyselinou využívanou živými organismy.
Phoebus Levene objevilcukr-fosfátovou kostru, tedy podstatu chemického propojení složek nukleových kyselin, a také určil v čem se liší dvě nukleové kyseliny v té době známé jako „thymová“ (DNA) a „kvasinková“(RNA) nukleová kyselina; objevil, že DNA a RNA obsahujídeoxyribózu, respektiveribózu
RNA byla poprvé izolována roku 1868 ve směsi sDNAF. Miescherem[1] a nazvána nuklein, nuklein byl ale původně považován za pouhý buněčný skladfosfátu. Existenci dvou různých nukleových kyselin naznačovaly výzkumyAlbrechta Kossela, který mezi lety 1885–1901 popsal všechny hlavníbáze a zjistil, že nukleové kyseliny obsahují cukry, které charakterizoval jakopentózy.[2] Až do 30. let 20. století panovala představa, že živočichové mají v jádře DNA, která byla podle izolace zthymu nazvána „thymovou nukleovou kyselinou“ a nižší eukaryota a rostliny obsahují RNA, která byla nazývána „kvasinkovou nukleovou kyselinou“.[2] Chemickou strukturu nukleových kyselin upřesnilPhoebus Levene, který roku 1909 zjistil, že RNA obsahuje ribózu a roku 1929, že DNA obsahuje deoxyribózu,[2] z čehož vychází současné pojmenování těchto nukleových kyselin. Levene také objevil způsob, jakým jsou jednotlivé složky nukleových kyselin propojeny – objevilcukr-fosfátovou kostru a navrhl tzv. tetranukleotidovou hypotézu, podle které jsou nukleové kyseliny tvořené pouhou čtveřicí nukleotidů.[3] Levenova tetranukleotidová hypotéza (publikována 1919) nesprávně naznačovala, že nukleové kyseliny jsou příliš jednoduché na to, aby mohly nést genetickou informaci, a výzkum RNA a nukleových kyselin se na dlouhou dobu zastavil.[2]
Role RNA vsyntéze proteinů byla naznačována už v roce 1939, protože množství DNA v nedělící se buňce zůstává konstantní, ale množství RNA se zvyšuje u aktivních buněk a snižuje se u neaktivních, hladovějících;[4] u aktivních buněk se také vyskytují výraznáribonukleoproteinová tělíska,[5] později pojmenovaná jakoribozomy. Existenci mRNA předpovídalFrancis Crick ve svémcentrálním dogmatu molekulární biologie (1958[6]), protože očekával, že mezi DNA a proteiny musí být nějaký prostředník. Crick spolu s řadou dalších vědců založiliRNA-tie club („klub RNA kravat“), který si dal za cíl odhalitgenetický kód. ČlenovéRNA-tie klubu v 50. letech 20. století popsalikodón, teoreticky vypočetli, že počet nukleotidů v kodónu je právě tři, a postulovali adaptérovou hypotézu předpovídající existenci tRNA. Předpovězené molekuly mRNA[7] a tRNA[8] byly později skutečně objeveny koncem 50. let. Tou dobou se už také dlouho předpokládáno, že syntéza proteinů probíhá na ribozomech, což bylo potvrzeno roku 1961.[9]
Schéma experimentu provedenéhoNirenbergem: pokud se jako templát pro syntézu proteinů použije molekula RNA tvořená výhradněuridiny (U), vznikápolypeptid tvořený aminokyselinoufenylalaninem (F). Tím bylo určeno první „písmeno“genetického kódu: UUU → F
Dalším klíčovým momentem výzkumu RNA byla izolace enzymupolynukleotid fosforylázy, který je schopen za určitých podmínek syntetizovat RNA, za což získal objevitelSevero Ochoa roku 1959Nobelovu cenu za medicínu.[10] I když bylo později zjištěno, že tento enzym přirozeně slouží k degradaci RNA a skutečnáRNA polymeráza byla objevena až v době udělení této Nobelovy ceny,[11] syntéza RNA umožnila rozluštit genetický kód: prvním zjištěním bylo, že RNA tvořená výhradně spojením uridinu (polyuracil) dává vzniknoutpolypeptidu tvořenému pouze molekulamifenylalaninu, což znamená, že kodón „UUU“ kóduje aminokyselinufenylalanin.[9] Zbytek genetického kódu už byl rozluštěn během několika let a výzkum byl roku 1968 oceněn Nobelovou cenou.[12] Po popsání klíčové role RNA v syntéze proteinů následovala velká vlna zájmu o RNA související s výzkumemgenetického kódu a molekuly RNA účastnící se zpracování genetického kódu byly detailně zkoumány.[13] tRNA byla prvníosekvenovanou (přečtenou) nukleovou kyselinou[13] a první nukleovou kyselinou s určenoukrystalickou strukturou.[14][15] Díky pokrokům v analýze RNA byl také přečten první genom – RNA genombakteriofága MS2.[16]
Postupně začalo být jasné, že RNA má i jiné funkce, než je zpracovánígenetického kódu, a roku 1967Carl Woese navrhl hypotézuRNA světa,[17] podle které byly molekuly RNA původní nositelkou genetické informace a zároveň zajišťovaly potřebné katalytické funkce. V 70. letech byla tato teorie podpořena popsánímreverzní transkriptázy, která slouží k přepisu RNA do DNAretrovirům,[18] a v 80. letech objevem katalyticky aktivních RNA, tzv.ribozymů: bylo zjištěno, že vribozomu[19] aRNáze P[20] (zodpovědné za zrání tRNA) je v katalytickém centru právě molekula RNA.
Během toho pokračoval další výzkum a byly objevenynekódující RNA, ribozomální RNA sdílená všemi živými organismy začala být využívána pro určení evoluční příbuznosti, bylo zjištěno, že RNA je po své syntéze složitě upravována, napříkladsestřihem nekódujícíchintronů,polyadenylací nebo napříkladeditací a regulována procesemRNA interference. Výzkum RNA pomohl odhalit podstatu celé řady klíčových biologických procesů a za studium RNA bylaNobelova cena udělena více než 30 lidem.
V současnosti probíhá bouřlivý výzkum na mnoha polích biologie RNA. Bádá se například v oblasti propojení molekul RNA aepigenetických regulací či na poliRNA interference. ProjektENCODE zase odhalil, že zatímco pouze asi 1,5 % lidského genomu přímo kóduje proteiny, tak až 80 % genomu může být přepisována do podoby RNA. Některé léky využívané v léčbě jsou založeny na RNA, ve fázi klinického testování je přes 50 takových potenciální léků.[21] Schválen byl zatím pouze RNAaptamer Pegaptanib využívaný pro léčbu některých typůmakulární degenerace, a to roku 2004 v USA a v EU o rok později,[22][23] a léky založené naantisense RNA: Fomivirsen,antivirotikum protilidskému cytomegaloviru,[24] a Mipomersen protifamiliární hypercholesterolemii.[25] Zajímavé se zdá především terapeutické využitíRNA interference, která představuje alternativu ke klasickégenové terapii, všechny potenciální léky tohoto typu jsou ale zatím ve fázi klinického testování.[26]
Struktura RNA. 5'→3' ukazuje orientaci cukr-fosfátové kostry, čísla označují pozici uhlíku: Na pozici 1' je navázaná báze (zdeguanin), na pozici 2' je přítomná reaktivní skupina -OH, která je v DNA nahrazena vodíkemRozdíl ve struktuře RNA a DNA
Dalším významným rozdílem je to, že ribóza nesená v RNA má oprotideoxyribóze tvořící DNA na pozici 2'hydroxylovou (OH) skupinu. RNA je kvůli volné 2' OH skupině výrazněreaktivnější a flexibilnější, ale také nestabilnější a v zásaditém prostředí dochází khydrolýzefosfodiesterové vazby blízkou -OH skupinou, což vyvolává rozštěpení kostry RNA.[27] Kromě toho je RNA citlivější k degradaci řadouenzymů. Reaktivita RNA jí ovšem umožňuje v mnohých případech působit jakokatalyzátor chemických reakcí – takovým molekulám RNA se říkáribozymy.[1]
V porovnání s DNA, která vytváří v drtivé většině případů tzv.dvoušroubovici (složenou ze dvoukomplementárních vláken), vytváří RNA většinou kratší jednoduchá vlákna, která jsou obvykle jednovláknová. Vyskytuje se idvouvláknová RNA, která zaujímá dvoušroubovici, pro niž je typické prostorové uspořádáníA-formy. RNA je ovšem díky své flexibilitě schopna vytvářet bohatésekundární aterciární struktury, jejichž variabilita je v porovnání s DNA výrazně bohatší.
Do RNA jsou přitranslaci vneseny pouze čtyři základní báze, následnou modifikací báze nebo ribózy ale vzniká celá řada dalších ribonukleotidů, což rozšiřuje variabilitu molekul RNA. V současné době je známo více než 100 modifikovaných ribonukleotidů, přičemž nejčastější modifikací je2'-O-methylace ribózy, která je nezbytná pro funkciribozomu aspliceosomu,[28] a nejvíce různých modifikací se dá nalézt v molekuletRNA.[29] Mezi nejčastější příklady nestandardních složek RNA[pozn. 1] patřídihydrouridin (D), který má destabilizační efekt na strukturu RNA,pseudouridin (Ψ), což je uridin připojený na ribózu neobvykle na své 5' pozici (viz obrázek), jeho role je naopak stabilizace struktury RNA díky své schopnosti tvořit navíc dalšívodíkový můstek a silnějšípatrové interakce.Inosin (I) v tRNA umožňuje i nestandardní, tzv.kolísavé párování bází a někdy je využíván ke změně sekvence mRNA při procesu editace RNA.[30] V RNA se dále často vyskytuje5-methylcytidin (m5C), který v tRNA ovlivňuje funkčnost a v rRNA zvyšuje přesnost translace, jeho funkce v RNA ale není příliš prozkoumaná[31] (naopak její výskyt v DNA je významnýepigenetický znak). I kdyžthymin nebývá do RNA zařazen přímo při její syntéze, vyskytuje se velmi často v takzvaném TΨC ramenitRNA, v případě RNA se ale tento nukleosid kvůli jednoznačnosti nazýváribothymidin nebo 5-methyluridin a ne thymidin. Další významnou modifikací je7-methylguanosin (m7G), což je nukleosid tvořící neobvyklou strukturu5' čepičky, která chrání5' konec eukaryotních mRNA, 7-methylguanosin je navíc připojen k následujícímu ribonukleotidu neobvyklou 5′ – 5′ trifosfátovou vazbou.
Transferová RNA ilustruje, jak i složitá prostorová struktura může být tvořena jednoduchými elementy
Funkce RNA není určena pouze pořadím jejích bází, ale podobně jako u proteinů i její strukturou. RNA dokáže pomocí párování bází apatrových interakcí v rámci svého řetězce vytvářet stejné typy struktur jako DNA, díky flexibilitě kolem svéglykosidické vazby a schopnosti vytvářet dalšívodíkový můstek ale může zaujímat i mnohem složitější uspořádání.
Mezi nejčastější typy prostorového uspořádání RNA patří:
dvoušroubovice, v případě RNA ovšem pouze tzv.A-formy, která je ve srovnání sB-formou běžnou v DNA širší, má více plochý tvar, hlubší velký žlábek a méně hluboký malý žlábek.
Složitější typy struktur se vytvářejí jak pomocí párování bází mezi jednotlivými částmi molekuly, tak i využíváním dalších interakcí, napříkladpatrových interakcí mezi ribonukleotidy v různých částech molekuly (tzv. koaxiální skládání) nebo využívání kovovýchiontů pro stabilizaci řetězce. RNA je také schopná, v mnohem větším rozsahu než DNA, využívat nestandardní typy párování bází, jako jehoogsteenovské párování nebokolísavé párování bází.[1] Kromě uspořádaných oblastí mají pro funkci RNA význam i oblasti bez stabilní struktury, podobně jako uneuspořádaných oblastí proteinů. Neuspořádané oblasti jsou často místem vazbyRNA-vazebných proteinů nebo jiných RNA (například při vazbě mezi tRNA a mRNA) a jsou preferovaným cílemRNA interference.[32] První molekulou RNA se zjištěným prostorovým uspořádáním byla tRNA,[15] a za určení přesné prostorové struktury ribozomu byla roku 2009 udělenaNobelova cena za chemii.[33]
Ribonukleová kyselina plní v buňkách mnoho možných úloh. Může například nést informaci o stavbě proteinů, jako je tomu v případěmRNA. Většina RNA přítomná v buňce (kolem 98 %[34]) je ovšem tzv.nekódující a má v buňce naprosto odlišnou roli. RNA může také, podobně jako bílkovinnéenzymy, plnitkatalytickou (častoautokatalytickou) funkci, taková enzymaticky fungující RNA se nazýváribozym. ProRNA viry slouží RNA, ať už jednovláknová nebo dvouvláknová, pro uložení vlastní genetické informace.
Schéma translace, při které je na ribozomupřekládána mRNA do proteinů
Informace potřebné pro tvorbu proteinů živými organismy jsou v buňkách uloženy na DNA ve forměgenů, které kódují molekulumRNA sloužící jako prostředník. Proces překladu mRNA do proteinů probíhá podle souboru pravidel nazývanýchgenetický kód, která jsou z velké části uváděna do praxe právě molekulami RNA:
Mediátorová RNA (mRNA, z angl.messenger RNA) je přepisována podle sekvence DNA (ueukaryot je pak exportována docytoplazmy) a využita pro překlad doproteinů. mRNA je nejdřívepřepisována jako prekurzor (hnRNA), který často obsahuje nekódující oblasti,introny. Zralá mRNA stále obsahujenepřekládané oblasti s regulačními funkcemi a u eukaryot je na koncích opatřenačepičkou apoly(A) koncem, které dále určující její osud v buňce. Samotná kódující oblast nese kodóny tvořené nepřekrývajícími se trojiceminukleotidů, podle kterých jsou připojeny příslušné aminokyseliny, astart kodon astop kodon určující začátek a konec transkripce. Aktivně překládaná mRNA je u eukaryot pomocí proteinů rozpoznávajících poly(A) konec a čepičku spojena do pseudokružnice, což umožňuje ribozomům po ukončení translace a jejich odpadnutí rychle znovu nalézt začátek transkripce. Takovou mRNA navíc často překládá více ribozomů najednou a společně tvoří útvar zvanýpolyzom.
tRNA (transferová RNA) připojuje specifickou aminokyselinu do rostoucího polypeptidového řetězce při translaci. Slouží jako adaptér pro nabitouaminokyselinu a umožňujepřeklad informace z úrovně nukleových kyselin do úrovně proteinů, přičemž samotné rozpoznání probíhá podlepárování bází v dvojicikodon-antikodon. V molekule tRNA je průměrně 17 % bází modifikováno,[35] což mimo jiné umožňujekolísavé párování bází, tedy i jiné než klasickéWatson-crickovské párování. Jedna tRNA je proto často schopna rozpoznávat více různých kodónů patřících jedné aminokyselině, což je příčinoudegenerovanosti genetického kódu.
rRNA (ribozomální RNA) je nejčastější molekulou RNA v buňce, u bakterií může tvořit 95–98 % celkové RNA.[36] rRNA je významná jednak svou stavební funkcí v ribozomu, který je tvořen z velké části právě rRNA, jednak tím, že rRNA je zodpovědná za katalytickou aktivitu ribozomu.[19] Důvodů, proč má v ribozomu katalytickou aktivitu RNA a ne protein, může být několik, podle evolučního vysvětlení (tzv.hypotézy RNA světa) byly první proteiny syntetizovány výhradně ribonukleovou kyselinou (bez pomoci proteinů, které se připojily až později) a rRNA už nebyla nikdy nahrazena. Biochemicky se tento fenomén dá vysvětlit tak, že RNA snadno mění konformaci a umožňuje tak nezbytný pohyb ribozomu; navíc právě RNA je nejvhodnější pro specifické rozpoznání dalších RNA řídících syntézu RNA (mRNA a tRNA) pomocípárování bází a dalších interakcí typických pro nukleové kyseliny.[19]
Kromě těchto RNA pro proteosyntézu nezbytných se vyskytují další RNA, které ji přímo regulují. Příkladem jetransferová-mediátorová RNA (tmRNA), která u řady bakterií a vplastidech[37] slouží k záchraně „zaseknutého“ ribozomu, k němuž se naváže jako tRNA a je jím přepsána do podoby značky pro degradaci vznikajícího proteinu, což ribozom uvolní.[38] Dalším příkladem je7SL RNA vyskytující se vsignál rozpoznávající částici, 7SL RNA pravděpodobně slouží k zastavení proteosyntézy v průběhu tzv.kotranslační translokace proteinů určených kprodukci ven z buňky.[39]
Prekurzor promiRNA-137, která reguluje mechanismemRNA interferencebuněčný cyklus řady buněk, čímž působí jakotumor supresorový gen. Dvouvláknové úseky této molekuly způsobují, že je tato molekula rozštěpena a použita aparátem RNA interferenceZralá molekula miRNA párující s mRNA pro receptorangiotensinu. Protože není párování dokonalé po celé délce miRNA, nedochází proto k rozštěpení této mRNA, ale pouze k zastavení její translaceZa vznik typického zbarveníželvovinových koček je zodpovědnáinaktivace chromozomu X vyvolaná dlouhou nekódující RNA jménemXIST
Kromě toho, že RNA zajišťuje čtení genetického kódu, je také schopná tento proces i dále regulovat. U eukaryot je nejvýznamnějším mechanismem takzvanáRNA interference probíhající na úrovniposttranskripční regulace. Při RNA interferenci je rozštěpena dvouvláknová molekula RNA a jedno z jejích vláken je vneseno do komplexuRISC. Pokud se v buňce vyskytne molekula RNA plněkomplementární s vláknem RNA neseném v komplexuRISC, je tato molekula rozštěpena komplexem RISC, pokud je ale druhé vlákno komplementární pouze částečně, mRNA není degradována, ale je zabráněno jejítranslaci.
RNA interferenci řídí dva hlavní typy RNA:siRNA (short interfering RNA) amiRNA (microRNA). siRNA vzniká z dvouvláknové RNA především vnějšího původu (většinoudsRNA viry). Protože je v tomto případě do RISC vneseno jedno z vláken dsRNA, druhé z vláken je tedy plně komplementární a cizorodá dsRNA je proto komplexem RISC rozštěpena.miRNA je naopak kódována buňkou, ať už samostatnými geny pro miRNA, oblastmi uvnitřintronů genů kódujících protein nebo geny pro jinounekódující RNA. miRNA reguluje genovou expresi tak, že zabraňuje translaci těch mRNA, se kterými nedokonale páruje (příklad viz obrázek). Tento mechanismus se nazýváRNA silencing. Podlebioinformatických analýz se zdá, že až 60 % lidských genů může být regulováno pomocí miRNA[40] a probíhá intenzivní výzkum propojení miRNA a různých nemocí, napříkladrakoviny.[41]
Kromě zmíněných dvou hlavních skupin se rozlišují i další typy RNA řídících RNA interferenci, jako jsoupiRNA hrající roli v obraně protiretrotranspozonům a siRNA pocházející z repetitivních sekvencí (rasiRNA). Pro výzkumné nebo léčebné účely se používá uměláshRNA (small hairpin RNA), což jsou krátké molekuly RNA tvořícívlásenku, která je rozeznána a dále zpracována aparátem RNA interference stejně jako prekurzory siRNA nebo miRNA.[42] I když je RNA interference známá pouze z eukaryot, řada bakterií aarcheí má pro obranu protibakteriofágům a dalším parazitickým DNA elementům vyvinut funkční analog RNA interference zvanýCRISPR systém.[43]
Regulace genové exprese pomocí RNA ale probíhá na mnoha úrovních, například ovlivňováním uspořádání genomu v jádře. Typickým příkladem je dlouhá nekódující RNA nazvanáXIST, která u samic savců inaktivuje jeden z dvouchromozomů X tím, že jej obalí a zabrání aktivaci genů, které tento chromozom nese.
Příklad katalytické molekuly RNA s bohatouterciární strukturou. Sebevystřihujícíintron typu II z bakterieOceanobacillus iheyensis.[44]
Podrobnější informace naleznete v článcích ribozym aRNA svět.
Katalytickou funkci mají v živých organismech předevšímproteinovéenzymy, roste ale množství známých molekul RNA, které mají takékatalytickou aktivitu, jedná se o tzv.ribozymy. Nejvýznamnějším zástupcem ribozymů jeribozom katalyzujícípeptidyltransferázovou reakci při vzniku proteinů.[19] Nejčastější reakcí, kterou ribozymy katalyzují, je ovšem štěpení cukr-fosfátové kostry ve vlastní molekule, tyto ribozymy alede facto nejsou katalyzátory, protože se v průběhu reakce spotřebují. Zajímavým příkladem ribozymů jsou uměle připravené peptidyltransferázy schopné katalyzovat tvorbu vazby mezi aminokyselinami[45] a umělé ribozymy schopné replikovat jiné molekuly RNA,[46] což slouží jako podpora hypotézyRNA světa, podle které byla pro živé organismy první nositelka genetické informace právě RNA. Mezi dobře prozkoumané ribozymy patříRNáza P zodpovědná za zránítRNA asebevystřihující introny, což jsouintrony (nekódující oblasti) vyskytující se v některých mRNA, tRNA nebo rRNA schopné vyštěpit sebe sama i bez pomoci proteinů. Ribozymy jsou relativně běžné uviroidů avirusoidů, kterým ribozymy štěpí lineární molekulu RNA nesoucí několik násobků jejich genomu, která vzniká při jejichreplikaci. V současnosti probíhá klinické testování některých umělých ribozymů, které jsou potenciálně využitelné v léčbě rakoviny[47] nebo virových onemocnění, jako je např. HIV.[48]
MolekulaRNázy P (fialově) štěpící molekulutRNA během jejího zrání. tRNA žlutě, pomocný protein modře, kovové ionty nezbytné pro katalýzu červeně. PodlePDBID:3Q1R
Význam RNA pro buňku ilustruje také schopnost RNA modifikovat nebo řídit modifikaci jiných molekul RNA během jejich zrání. V rámci RNA zodpovědných za modifikace RNA je možno vyčlenit několik hlavních třídnekódujících RNA:
snRNA (small nuclear RNA, „malá jaderná RNA“) je skupina RNA vyskytující se v jádře eukaryotních buněk, která se podílí nasestřihu prekurzorů mRNA v průběhu jejich zrání. snRNA vytváříribonukleoproteinové komplexy zvanéspliceosom složené ze šesti různých molekul snRNA a 60–150 různých proteinů. snRNA v katalytickém místě spliceozomu je velmi podobnásebevystřihujícím intronům typu II a předpokládá se, že právě z nich spliceosom vznikl, v současnosti ale není jasné, jestli se jedná o ribozym, nebo má katalytickou aktivitu některý z proteinů.[49]
snoRNA (small nucleolar RNA, „malá jadérková RNA“), vyskytující se vjadérku (často se proto uvádí jako podtyp snRNA), řídí methylaci a pseudouridinylaci rRNA. Do takzvané H/ACA box rodiny snoRNA patří i RNA komponenta lidskételomerázy, která slouží jako templát pro syntézu DNA v oblastitelomer procesemreverzní transkripce.[50]
RNáza P je ribozym nezbytný pro jeden z kroků maturacetRNA. Vyskytuje se v podoběribonukleoproteinu u bakterií, archeí i eukaryot, u všech skupin organismů je ale RNA katalyzátorem štěpení.[20]
Struktura RNAaptameru (žlutě), který je schopen specificky vázatbiotin. PodlePDBID:1F27.
Schopnost RNA tvořit složité struktury jí umožňuje specificky vázat jiné molekuly, takové RNA se nazývajíaptamery. V přírodě jsou aptamery součástí tzv.riboswitch („RNA přepínač“), které jsou známé především z bakterií, ale vyskytují se i u rostlin a kvasinek. Riboswitch slouží jako přepínač na molekule mRNA, jejíž konformace se mění v závislosti na tom, jestli je vaptameru navázaná cílová molekula. Typickým příkladem jelyzinový riboswitch nacházející se v řadě bakteriálních mRNA regulujících metabolismus lyzinu. Vazba lyzinu do struktury tvořící riboswitch signalizuje dostatek lyzinu a blokujepřeklad těchto mRNA.[51] Aptamery je možné v laboratoři připravit metodou „evoluce ve zkumavce“ (SELEX), při které se z náhodné sady molekul RNA vyberou ty, které jsou schopny vázat požadovanou molekulu, ty se vyizolují, namnoží pomocí nepřesně kopírujících enzymů a proces se opakuje, některé takto získané RNA aptamery se v současnosti využívají jako léky.[21]
Některéribozymy jsou schopny vázat malé molekuly, které jim slouží jakokofaktory, podobně, jako je tomu u proteinových enzymů.[52] Ribozymy samotné jsou schopny katalyzovat jenom relativně omezený počet chemických reakcí, schopnost RNA vázat také jiné molekuly ale jejich schopnosti rozšiřuje.[53]
Inaktivace chromozomu X pomocí dlouhé nekódující RNAXIST.Fluorescenčníin situ hybridizace detekující přítomnostXIST (červeně) a genu, který jej kóduje (žlutě), celková DNA modře (DAPI). Chromozom obalený dlouhou nekódující RNA XIST je inaktivovaný (Xi), neobalený chromozom zůstává aktivní (Xa)
Dlouhé nekódující RNA (lncRNA) jsounekódující RNA s délkou alespoň 200 nukleotidů.[54] ProjektENCODE odhaduje, že jsou v lidském genomu zastoupeny v podobném počtu, jako geny kódující proteiny[55] a představují nejrozšířenější typnekódující RNA.[56] Tento typ RNA je většinou modifikován podobně, jakomRNA, nese tedy5' čepičku, jepolyadenylován a častosestřižen. Dlouhé nekódující RNA se vyskytují především v buněčném jádře,[57] kde řídí tvorbu jaderných tělísek. U těchto tělísek je běžné, že se jejich jednotlivé komponenty vyskytují v malé koncentraci v celém jádře a shlukují se až tehdy, pokud buňka vyžaduje jejich větší aktivitu, v takovém případě jejich skládání většinou řídí právě dlouhé nekódující RNA.[58][59] Jedná se oCajalova tělíska, která obsahujíRNA specifické pro Cajalova tělíska (scaRNA), které řídí modifikaci malých jaderných RNA (snRNA) a malých jadérkových RNA (snoRNA),[58] „jaderné skvrny“ obsahujícíNEAT2 řídící úpravumalých jaderných ribonukleoproteinů, ze kterých se skládá funkčníspliceosom,[59] a „paraspeckles“, jež jsou centremRNA editace adenosin→inositol, které jsou vytvářeny kolem dlouhé nekódující RNANEAT1[59]
Kromě toho dlouhé nekódující RNA ovlivňují přepis genetické informace tím, že regulujíepigenetické modifikace v řídících oblastech genů.[60] Významná je především interakce s komplexempolycomb, který je zodpovědný zaepigenetické umlčení řady genů pomocí methylacehistonů a provázíinaktivaci chromozomu X. Asi pětina všech dlouhých nekódujících RNA interaguje s tímto komplexem a předpokládá se, že jsou nějakým způsobem zodpovědné za výběr genu, jehož přepis má být umlčený.[59] Jedním z nejlépe prostudovaných zástupců této třídy RNA jeXIST vyvolávající u samic savcůinaktivaci chromozomu X tím, že obalí jeden ze dvou chromozomů X a zastaví čtení jeho genetické informace; jako jedna z mála přepisovaných oblastí zůstává okolí gen XIST.
Některé molekuly RNA je možné vnímat jako molekulární parazity. Jsou totiž přítomny v organismu hostitele, někdy jsou dokonce kódovány jeho vlastním genomem, a často se množí na jeho úkor. Jedná se oRNA viry aretroviry,retrotranspozony asebevystřihující introny. V organismu často zabírají významnou část hostitelského genomu, u člověka zabíránekódující DNA vzniklá činností těchto elementů téměř polovinu jeho genomu.[61]
RNA viry v užším slova smyslu jsou zástupcivirů, kterým RNA slouží jako nositelka genetické informace (viry způsobujícíchřipku,klíšťovou encefalitidu,SARS,…).Retroviry (např.HIV) mají ve svém genomu RNA, ale využívajízpětný přepis RNA→DNA, jsou schopny svůj genom vložit do genomu hostitele a u člověka tvoří jejich pozůstatky 5–8 % genomu.[61] Retroviry mohou ztratit schopnost se šířit mezi hostiteli a stát seendogenními retroviry. Lidské endogenní retroviry jsou téměř neaktivní, jsou pravděpodobně schopny se šířit pouze mezi pohlavními buňkami svého hostitele.[62] Zajímavý případ lidského endogenního retroviru jeHERV-W kódující proteinsyncytin; tento protein původně sloužil viru pro vstup do buněk, lidský organismus jej ale převzal a využívá jej pro fúzování buněk (trofoblastů) v placentě.[63] Ještě jednodušší než endogenní retroviry jsouretrotranspozony, což jsou úseky DNA schopné se přepsat do RNA a pakzpětně přepsat do DNA; jejich činností vzniklo asi 42 % lidského genomu.[61]
Geny kódující proteiny často obsahujíintrony, nekódující oblasti, které musí být v průběhu zránímRNAvystřihnuty. V některých případech je vystřihnutí katalyzováno samotným intronem, jedná se tedy osebevystřihující introny. Ty velmi často kódují proteiny, které jim umožňuje šířit se genomem hostitele. Podle mechanismu sestřihu se rozlišují na typ I, který následně pro své množení zneužívá mechanismusopravy DNA tak, že „opraví“ úsek hostitelské DNA podle své sekvence; typ II se většinou šířízpětným přepisem RNA→DNA.[64] Díky tomu, že jsou schopny se zmRNA vystřihnout, tak většinou významně nepoškozují hostitele. Je zajímavé, že mechanismus vyštěpování sebevystřihujících intronů typu II je velmi podobný eukaryotnímuspliceozomu a je pravděpodobné, že eukaryotní buňky získaly své introny tak, že se sebevystřihující introny typu II rozšířily z předchůdcemitochondrie do buňky eukaryot.[65]
Syntéza RNA pomáhá i v procesureplikace DNA –DNA polymeráza není schopna započít syntézu nového vlákna, proto speciální DNA dependentní RNA polymeráza zvanáprimáza vytvoří krátký úsek RNA komplementární s DNA (takzvanýprimer), na který může DNA polymeráza navázat. RNA je následně z DNA odstraněna a nahrazena DNA.
RNA hraje také roli v případě syntézy DNA v procesu nazývanémreverzní transkripce, ve kterém slouží jako templát. Eukaryotní buňky využívají reverzní transkripci pro vytvoření svýchtelomer, což repetitivní oblasti chránící koncové oblasti chromozomů. Reverzní transkripci využívají takéretroviry, které přepisují svůj genom kódovaný v RNA do DNA, která slouží pro integraci do hostitelského genomu; virový genom je následně vytvořen procesem transkripce.
Zatímco5' konec mRNA uarcheí není upraven[66] a u bakterií jej chrání pouze trifosfátová skupina[67] a u obou skupin jepolyadenylace3' konce signál k degradaci,[68] v případě eukaryotních mRNA a dalších molekul RNA syntetizovanýchRNA polymerázou II se vyskytuje řadaposttranskripčních úprav, které většinou probíhají už v průběhu syntézy, jedná se vlastně o úpravyko-transkripční. Hlavní úpravy jsou přidání5' čepičky,polyadenylace asplicing. Spřažení transkripce a úprav RNA zajišťujefosforylaceC-terminální domény RNA polymerázy II, jejíž stav se liší během neaktivního stavu, začátku transkripce (signál pro připojení čepičky), v průběhu elongační fáze transkripce (vyhledávání míst sestřihu) a konce transkripce (rozštěpení rostoucí mRNA a signál pro polyadenylaci). mRNA, které chybí některá z potřebných modifikací, nebo která stále obsahuje nevyštěpenéintrony, je degradována jadernýmiRNázami. Některé typy RNA (např. tRNA nebo rRNA) u všech domén života prochází složitým procesem „zrání“, při kterém dochází k jejich značným úpravám.
Protože prokaryota nemají jádro, jejich RNA je hned po syntéze dostupná v cytoplasmě a v případě mRNA překládaná. U eukaryot je RNA po kontrole své kvality exportována na cílové místo, kde vykonává svou funkci, za samotný export jsou zodpovědné proteiny, které tvoříribonukleoproteinové komplexy s přenášenou mRNA.[69] Cílové místo určujíRNA vazebné proteiny, které rozpoznávají signál na RNA směřující ji na dané místo v buňce, transportovány jsou tyto pomocné proteiny a RNA se přesunuje navázaná na ně.[70] Tento jev je nejlépe pozorovatelný u velkých a složitých buněk, jako jsouvajíčka, ranáembrya neboneurony, ale je společný pro všechny typy buněk.[71]
Motivy rozpoznávající RNA jsou v proteinech často přítomny několikrát za sebou, což zvyšuje sílu jejich vazby na RNA. Zde je lidský protein TDP-43 se dvěmamotivy rozeznávajícími RNA. RNA modrozeleně,alfa-helixy žlutě,beta-listy rozeznávající molekulu RNA modře, ostatní oblasti proteinu zeleně
Prakticky žádná RNA se v buňce nenachází volně, RNA se většinou vyskytuje v komplexu s proteiny, tedy jakoribonukleoprotein. Proteiny vázající se na RNA mají řadu funkcí, ať už degradaci RNA nebo naopak ochranu před ní, modifikují RNA, slouží jako adaptér pro jaderný export nebo naopak udržení v jádře, případně pro skládání do složitějších ribonukleoproteinových komplexů.[72]
Proteinů vázajících RNA je celá řada,RNA-recognition motif (motiv rozeznávající RNA) je dokonce jeden z nejčastějšíchstrukturních motivů v lidských proteinech.[73] Kromě toho, že ribonukleoproteiny jsou často velmi složité samy o sobě (napříkladribozom), tak se u eukaryotních organismů tyto komplexy dále shlukují do vyšších útvarů (jako je napříkladjadérko). Předpokládá se, že vznik těchto složitějších struktur souvisí s nezbytností fyzicky oddělit a tím zefektivnit různé probíhající pochody u složitějších eukaryotních buněk[74] (podobně, jako je tomu usystému vnitřních váčků, které jsou ale odděleny membránami).
Podrobnější informace naleznete v článku RNA granula.
mRNA, která není buňkou překládána, je často uložena v podobě RNA granulí. Ty se v cytoplazmě eukaryotních buněk často vyskytují jako dobře rozlišitelnágranula tvořená RNA a proteiny. RNA granule regulujítranslaci, stabilitu a určují lokalizaci mRNA, která je v nich obsažená. Kromě mRNA typicky obsahují ribozomální podjednotky,translační faktory, enzymy zodpovědné za degradaci RNA, komponentyRNA interference,helikázy, strukturní proteiny a dalšíRNA-vazebné proteiny.[75] Mezi nejdůležitější patří:
Granule v zárodečných buňkách (germ cell granules), ve kterých se vyskytují především v průběhu jejich vývoje a následně zůstávají voocytech. Nesou vybrané molekuly mRNA kódující proteiny nezbytné pro vývoj embrya, které jsou uloženy v neaktivním stavu do doby, než budou potřeba. Kromě toho také nesou aparátRNA interference, především z rodinypiRNA, které inaktivujítranspozony a brání tak genom před poškozením.[75][76]
Stresová tělíska vznikají při vystavení buněk stresu a soustřeďují v sobě mRNA kódující běžné buněčné proteiny. Nesou ribozomy bezprostředně připravené překládat nesenou mRNA, které jsou ale po dobu trvání stresu uskladněné v neaktivní stavu tak, aby nedošlo k jejich poškození. Často fyzicky interagují s P-tělísky a předávají jim RNA určenou k degradaci.[77]
P-tělíska (processing bodies) se vyskytují vsomatických buňkách, kde se účastní degradace mRNA a zprostředkovávajíRNA silencing pomocímiRNA. Díky schopnosti degradovat RNA slouží také ke kontrole kvality buněčných mRNA.[75]
Neuronální granule sloužíneuronům pro transport mRNA k jejich axonům. Nesou ribozomy a faktory pro zahájení translace, té je ale zabráněno, dokud tyto granule nejsou dopraveny na správné místo. Neuronální granule hrají významnou roli v regeneraci neuronů a poruchy v transportu mRNA jsou spojeny s neuronálními poruchami.[78]
Lidský komplexexosomu zodpovědný za degradaci řady RNA. V průběhu degradace prochází RNA skrze kanál viditelný v centru komplexu
Degradace RNA pomocí enzymůribonukleáz (RNáz) slouží buňce jako regulační a kontrolní mechanismus pro odstranění RNA, která je poškozená, nebo nadále není potřeba, ale také pro maturaci RNA a jako obrana proti RNA virům. Je také základem složitějších obranných strategií, jako jeRNA interference. Obecně proces degradace probíhá buď od konců RNA pomocíexonukleáz (štěpící od5' nebo 3' konce RNA), nebo pomocíendonukleáz štěpících uvnitř vlákna. V buňkách existuje celá řada RNáz s překrývajícími se aktivitami a každá RNA, která není chráněna proti jejich účinkům, je degradována.
V případě bakterií navazujetranskripce DNA bezprostředně natranslaci a poločas života mRNA je mezi sekundou až hodinou. 5' konec RNA je u bakterií chráněn trifosfátovou skupinou na prvnímnukleotidu a signálem pro degradaci je odštěpení dvou fosfátových zbytků apolyadenylace RNA[79] V buňkácheukaryot je poločas života mRNA delší, a to minuty až dny. Stabilita je zajištěna jednak úpravou konců – přidáním5' čepičky a 3'polyadenylací, jednak vazbouribonukleoproteinů bránících přístupu RNáz.
Hlavním komplexem zajišťujícím degradaci je eukaryotníexozom a u bakterií podobný, ale jednodušší,degradozom.[80] Obsahují typicky exo- i endonukleázy apolynukleotid fosforylázu štěpící krátké fragmenty RNA, vzniklé činností endonukleáz, na nukleotidy. Degradaci napomáhajíhelikázy zodpovědné za rozplétánísekundárních struktur na RNA. Bakteriální degradozom navíc obsahujepoly(A) polymerázu a eukaryotické exozomy proteiny zodpovědné za rozpoznání destabilizujících oblastí v RNA, napříkladARE elementu.
Agarózová elektroforéza celkové RNA eukaryotní buňky. Od shora je možné rozeznat genomovou DNA (a), 28S (b) a 18S (c) rRNA a tRNA (d), ostatní RNA jsou pro detekci touto metodou příliš málo zastoupenéFluorescenční hybridizacein situ zobrazující lokalizaci mikroRNA-133 (zeleně) a mRNA promyogenin (červeně) v myšíchmyoblastech. DNA je zobrazena modře
Práce s RNA je v mnoha ohledech podobná práci s DNA, pro izolaci RNA je tedy potřeba rozbití buněk, rozrušení membrány adenaturace proteinů pomocídetergentů. Na rozdíl od izolace DNA, při které je možné jednoduše inaktivovatenzymy štěpící DNA pomocí pouhéhovyvázání dvouvazebných iontů,enzymy štěpící RNA musí drženy neaktivní pomocí chlazení nebo velmi účinných denaturačních činidel, jako jeguanidium chlorid.V současnosti nejpoužívanější metody izolace RNA využívají tzv.fenol-chloroformovou extrakci právě za přítomnosti guanidium chloridu.[81] RNázy tvoří obecně velký problém při práci s RNA, protože jsou schopny vydržet vaření iautoklávování díky své schopnostizpětného složení (renaturace).
Po izolaci celkové buněčné RNA až 98 % vzorku představuje ribozomální RNA, což komplikuje analýzu méně zastoupených typů RNA. Bohatě se vyskytující rRNA je možno enzymaticky degradovat nebo využít další techniky pro její odstranění.[36] Nejvýznamnější metodou nabohacení vybraného podtypu RNA je izolace eukaryotní mRNA pomocíoligo(dT) kotvy, kteráhybridizuje spoly(A) koncem mRNA, což umožňuje snadno izolovat veškeré molekuly mRNA, ale i další typy RNA, které obsahujípoly(A) konec (napříkladdlouhé nekódující RNA). Alternativní způsoby izolace žádané RNA ze směsi představujeultracentrifugace umožňující dělit RNA neboribonukleoproteiny podle jejichvznášivé hustoty (podle ní jsou pojmenovány například molekuly rRNA),afinitní chromatografie, případněimunoprecipitace proteinové složkyribonukleoproteinu a následná izolace RNA.
Určování RNA ovšem v současnosti nejčastěji probíhá s využitím přepisu RNA do DNA pomocíreverzní transkripce, přičemž vzniká tzv.cDNA (DNA komplementární ke studované RNA). Důvodů pro tento krok je celá řada, například vyšší stabilita DNA a dále skutečnost, že enzymy pracující s DNA jsou efektivnější a méně chybují. Získanou cDNA je možné analyzovat mnoha způsoby, například určit množství původních kopií RNA ve vzorku pomocíkvantitativní PCR, což může například říct, kolik molekul mRNA pro daný gen se v buňce nachází, tedy – jak silně je gen přepisován. Sbírku všech získaných cDNA (tzv.knihovna), která představuje soubor všech genů přepisovaných do RNA (transkriptom), je možné analyzovat několika způsoby. Významný způsob analýzy velkého množství genů jeDNA čip využívající nejčastěji několik tisíc různýchhybridizačních sond odvozených od známých genů, při této metodě jsou molekuly cDNA ve vzorku zachyceny pomocíhybridizace k sondě umístěné na daném místě destičky („čipu“), a protože je vzorek označen (nejčastěji fluorescenčně), po odmytí zůstává signál pouze v místě, kde se cDNA navázala na sondu. Identifikaci nových genů umožňuje například analýza krátkých úseků cDNA, tzv. EST (expressed sequence tag), které jsou přečtenysekvenací. V současné době se rozšiřuje sekvenace veškeré RNA (opět ale přepsané do cDNA) přítomné buňce s použitímsekvenování nové generace, tzv.RNA-Seq (RNA Sequencing).
↑Modifikace RNA se většinou z chemického pohledu popisují na úrovni ribonukleosidů, modifikace ovšem v buňce vznikají až na hotové RNA, tedy na úrovni ribonukleotidů
↑abcZADRAŽIL, Stanislav. Ribonukleové kyseliny. Věčné „druhé“ mezi nukleovými kyselinami.Živa. 2007, čís. 3, s. 98.Dostupné online [cit. 2013-08-14].
↑abcdMAYR, Ernst.The Growth of Biological Thought: Diversity, Evolution, and Inheritance. [s.l.]: Belknap Press, 1985. 974 s.ISBN0674364465. (anglicky)
↑LEVENE, Phoebus. The Structure of Yeast Nucleic Acid: IV. Ammonia Hydrolysis.J. Biol. Chem. 1919, roč. 40, čís. 2, s. 415–424.Dostupné online [cit. 2014-03-14]. (anglicky)
↑CASPERSSON, T., SCHULTZ, JACK. Pentose Nucleotides in the Cytoplasm of Growing Tissues.Nature. 1939-04-08, roč. 143, čís. 3623, s. 602–603.Dostupné online [cit. 2014-03-17].doi:10.1038/143602c0.
↑PALADE, GE. A small particulate component of the cytoplasm..J Biophys Biochem Cytol. 1955, s. 59-68.PMID14381428.Je zde použita šablona{{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.
↑CRICK, F.H.C.Ideas on Protein Synthesis [online]. Symp. Soc. Exp. Biol., 1958 [cit. 2014-04-01].Dostupné online. (anglicky)
↑The discovery of messenger RNA (mRNA) by Sydney Brenner (1927-), Francis Crick (1916-), Francois Jacob (1920-) and Jacques Monod (1910-1976). [online]. Genome News Network [cit. 2014-03-25].Dostupné online. (anglicky)
↑HOAGLAND, MB.; STEPHENSON, ML.; SCOTT, JF.; HECHT, LI.; ZAMECNIK, PC. A soluble ribonucleic acid intermediate in protein synthesis..J Biol Chem. 1958, s. 241-57.PMID13538965.Je zde použita šablona{{Cite journal}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.
↑abNIRENBERG, MW.; MATTHAEI, JH. The dependence of cell-free protein synthesis in E. coli upon naturally occurring or synthetic polyribonucleotides..Proc Natl Acad Sci U S A. Oct 1961, roč. 47, s. 1588–602.PMID14479932.
↑OCHOA, Severo.Enzymatic synthesis of ribonucleic acid Nobel Lecture [online]. Nobelprize.org [cit. 2014-03-28].Dostupné online. (anglicky)
↑FREDHOLM, Lotta.Crack the Code - How the Code was Cracked [online]. Nobelprize.org [cit. 2014-03-29].Dostupné online. (anglicky)
↑abRAJBHANDARY, UL.; KÖHRER, C. Early days of tRNA research: discovery, function, purification and sequence analysis..J Biosci. Oct 2006, roč. 31, čís. 4, s. 439–51.PMID17206064.
↑CLARK, BF. The crystal structure of tRNA..J Biosci. Oct 2006, roč. 31, čís. 4, s. 453–7.PMID17206065.
↑abHOLLEY, RW.; APGAR, J.; EVERETT, GA., et al. STRUCTURE OF A RIBONUCLEIC ACID..Science. Mar 1965, roč. 147, čís. 3664, s. 1462–5.PMID14263761.
↑FIERS, W.; CONTRERAS, R.; DUERINCK, F., et al. Complete nucleotide sequence of bacteriophage MS2 RNA: primary and secondary structure of the replicase gene..Nature. Apr 1976, roč. 260, čís. 5551, s. 500–7.PMID1264203.
↑SZATHMÁRY, E. The origin of the genetic code: amino acids as cofactors in an RNA world..Trends Genet. Jun 1999, roč. 15, čís. 6, s. 223–9.PMID10354582.
↑TEMIN, HM.; MIZUTANI, S. RNA-dependent DNA polymerase in virions of Rous sarcoma virus..Nature. Jun 1970, roč. 226, čís. 5252, s. 1211–3.PMID4316301.
↑abcdCECH, TR. Structural biology. The ribosome is a ribozyme..Science. Aug 2000, roč. 289, čís. 5481, s. 878–9.PMID10960319.
↑abKIKOVSKA, E.; SVÄRD, SG.; KIRSEBOM, LA. Eukaryotic RNase P RNA mediates cleavage in the absence of protein..Proc Natl Acad Sci U S A. Feb 2007, roč. 104, čís. 7, s. 2062–7.doi:10.1073/pnas.0607326104.PMID17284611.
↑Macugen pegaptanib [online]. European Medicines Agency [cit. 2014-04-01].Dostupné v archivu pořízeném dne 2013-12-13. (anglicky)
↑KEEFE, AD.; PAI, S.; ELLINGTON, A. Aptamers as therapeutics..Nat Rev Drug Discov. Jul 2010, roč. 9, čís. 7, s. 537–50.doi:10.1038/nrd3141.PMID20592747.
↑HAIR, P.; CAMERON, F.; MCKEAGE, K. Mipomersen sodium: first global approval..Drugs. Apr 2013, roč. 73, čís. 5, s. 487–93.doi:10.1007/s40265-013-0042-2.PMID23564617.
↑PEREIRA, TC.; LOPES-CENDES, I. Emerging RNA-based drugs: siRNAs, microRNAs and derivates..Cent Nerv Syst Agents Med Chem. Sep 2012, roč. 12, čís. 3, s. 217–32.PMID22697266.
↑MIKKOLA, Satu, Stenman, Eeva; Nurmi, Kirsi; Yousefi-Salakdeh, Esmail; Strömberg, Roger; Lönnberg, Harri. The mechanism of the metal ion promoted cleavage of RNA phosphodiester bonds involves a general acid catalysis by the metal aquo ion on the departure of the leaving group.Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 2. 1999-01-01, čís. 8, s. 1619–1626.doi:10.1039/a903691a.
↑KISS, T. NEW EMBO MEMBER'S REVIEW: Small nucleolar RNA-guided post-transcriptional modification of cellular RNAs.The EMBO Journal. 2001, roč. 20, čís. 14, s. 3617–3622.doi:10.1093/emboj/20.14.3617.
↑CANTARA, W. A., Crain, P. F.; Rozenski, J.; McCloskey, J. A.; Harris, K. A.; Zhang, X.; Vendeix, F. A. P.; Fabris, D.; Agris, P. F. The RNA modification database, RNAMDB: 2011 update.Nucleic Acids Research. 2010-11-10, roč. 39, čís. Database, s. D195–D201.doi:10.1093/nar/gkq1028.
↑ZINSHTEYN, Boris, Nishikura, Kazuko. Adenosine-to-inosine RNA editing.Wiley Interdisciplinary Reviews: Systems Biology and Medicine. 2009-09-01, roč. 1, čís. 2, s. 202–209.doi:10.1002/wsbm.10.
↑SQUIRES, JE.; PATEL, HR.; NOUSCH, M., et al. Widespread occurrence of 5-methylcytosine in human coding and non-coding RNA..Nucleic Acids Res. Jun 2012, roč. 40, čís. 11, s. 5023–33.Dostupné online.doi:10.1093/nar/gks144.PMID22344696.
↑HALL, Kathleen B. RNA in motion.Current Opinion in Chemical Biology. 2008-12-01, roč. 12, čís. 6, s. 612–618.doi:10.1016/j.cbpa.2008.09.033.
↑MATTICK, J. S. Non-coding RNAs: the architects of eukaryotic complexity.EMBO Reports. 2001, roč. 2, čís. 11, s. 986–991.doi:10.1093/embo-reports/kve230.
↑JACKMAN, Jane E., Alfonzo, Juan D. Transfer RNA modifications: nature's combinatorial chemistry playground.Wiley Interdisciplinary Reviews: RNA. 2013-01-01, roč. 4, čís. 1, s. 35–48.doi:10.1002/wrna.1144.
↑abPEANO, Clelia, Pietrelli, Alessandro; Consolandi, Clarissa; Rossi, Elio; Petiti, Luca; Tagliabue, Letizia; De Bellis, Gianluca; Landini, Paolo. An efficient rRNA removal method for RNA sequencing in GC-rich bacteria.Microbial Informatics and Experimentation. 2013-01-01, roč. 3, čís. 1, s. 1.doi:10.1186/2042-5783-3-1.
↑GUENEAU DE NOVOA, P.; WILLIAMS, KP. The tmRNA website: reductive evolution of tmRNA in plastids and other endosymbionts..Nucleic Acids Res. Jan 2004, roč. 32, čís. Database issue, s. D104-8.doi:10.1093/nar/gkh102.PMID14681369.
↑NAGAI, K. NEW EMBO MEMBER'S REVIEW: Structure, function and evolution of the signal recognition particle.The EMBO Journal. 2003-07-15, roč. 22, čís. 14, s. 3479–3485.doi:10.1093/emboj/cdg337.
↑FRIEDMAN, R. C., Farh, K. K.-H.; Burge, C. B.; Bartel, D. P. Most mammalian mRNAs are conserved targets of microRNAs.Genome Research. 2008-10-29, roč. 19, čís. 1, s. 92–105.doi:10.1101/gr.082701.108.
↑LI, Chunsheng, Feng, Yi; Coukos, George; Zhang, Lin. Therapeutic MicroRNA Strategies in Human Cancer.The AAPS Journal. 2009-10-29, roč. 11, čís. 4, s. 747–757.doi:10.1208/s12248-009-9145-9.
↑PADDISON, P. J. Short hairpin RNAs (shRNAs) induce sequence-specific silencing in mammalian cells.Genes & Development. 2002, roč. 16, čís. 8, s. 948–958.doi:10.1101/gad.981002.
↑HORVATH, P.; BARRANGOU, R. CRISPR/Cas, the immune system of bacteria and archaea..Science. Jan 2010, roč. 327, čís. 5962, s. 167–70.doi:10.1126/science.1179555.PMID20056882.
↑TOOR, N., Keating, K. S.; Fedorova, O.; Rajashankar, K.; Wang, J.; Pyle, A. M. Tertiary architecture of the Oceanobacillus iheyensis group II intron.RNA. 2009-12-01, roč. 16, čís. 1, s. 57–69.doi:10.1261/rna.1844010.
↑ZHANG, B.; CECH, TR. Peptide bond formation by in vitro selected ribozymes..Nature. Nov 1997, roč. 390, čís. 6655, s. 96–100.doi:10.1038/36375.PMID9363898.
↑WOCHNER, A., Attwater, J.; Coulson, A.; Holliger, P. Ribozyme-Catalyzed Transcription of an Active Ribozyme.Science. 2011-04-07, roč. 332, čís. 6026, s. 209–212.doi:10.1126/science.1200752.
↑CHEN, Z.; LIU, N.; ZHU, G., et al. Targeting of the anti-apoptotic gene survivin in human thyroid carcinoma..Int J Mol Med. Sep 2012, roč. 30, čís. 3, s. 465–72.Dostupné online.doi:10.3892/ijmm.2012.1046.PMID22751750.
↑VALADKHAN, S. Role of the snRNAs in spliceosomal active site..RNA Biol. Roč. 7, čís. 3, s. 345–53.PMID20458185.
↑TRAHAN, C., Dragon, F. Dyskeratosis congenita mutations in the H/ACA domain of human telomerase RNA affect its assembly into a pre-RNP.RNA. 2009-02-01, roč. 15, čís. 2, s. 235–243.doi:10.1261/rna.1354009.
↑SERGANOV, Alexander, Huang, Lili; Patel, Dinshaw J. Structural insights into amino acid binding and gene control by a lysine riboswitch.Nature. 2008, roč. 455, čís. 7217, s. 1263–1267.doi:10.1038/nature07326.
↑COCHRANE, JC.; STROBEL, SA. Riboswitch effectors as protein enzyme cofactors..RNA. Jun 2008, roč. 14, čís. 6, s. 993–1002.doi:10.1261/rna.908408.PMID18430893.
↑JOHNSSON, P.; LIPOVICH, L.; GRANDÉR, D., et al. Evolutionary conservation of long non-coding RNAs; sequence, structure, function..Biochim Biophys Acta. Mar 2014, roč. 1840, čís. 3, s. 1063–71.doi:10.1016/j.bbagen.2013.10.035.PMID24184936.
↑DERRIEN, T.; GUIGÓ, R.; JOHNSON, R. The Long Non-Coding RNAs: A New (P)layer in the Dark Matter..Front Genet. 2011, roč. 2, s. 107.doi:10.3389/fgene.2011.00107.PMID22303401.
↑DERRIEN, T.; JOHNSON, R.; BUSSOTTI, G., et al. The GENCODE v7 catalog of human long noncoding RNAs: analysis of their gene structure, evolution, and expression..Genome Res. Sep 2012, roč. 22, čís. 9, s. 1775–89.doi:10.1101/gr.132159.111.PMID22955988.
↑abMAO, YS.; ZHANG, B.; SPECTOR, DL. Biogenesis and function of nuclear bodies..Trends Genet. Aug 2011, roč. 27, čís. 8, s. 295–306.doi:10.1016/j.tig.2011.05.006.PMID21680045.
↑NAKAGAWA, S.; KAGEYAMA, Y. Nuclear lncRNAs as epigenetic regulators-beyond skepticism..Biochim Biophys Acta. Mar 2014, roč. 1839, čís. 3, s. 215–22.doi:10.1016/j.bbagrm.2013.10.009.PMID24200874.
↑abcINTERNATIONAL HUMAN GENOME SEQUENCING CONSORTIUM. Initial sequencing and analysis of the human genome.Nature. 2001-02-15, roč. 409, čís. 6822, s. 860–921.doi:10.1038/35057062.
↑BELSHAW, R.; PEREIRA, V.; KATZOURAKIS, A., et al. Long-term reinfection of the human genome by endogenous retroviruses..Proc Natl Acad Sci U S A. Apr 2004, roč. 101, čís. 14, s. 4894–9.doi:10.1073/pnas.0307800101.PMID15044706.
↑DUPRESSOIR, A.; LAVIALLE, C.; HEIDMANN, T. From ancestral infectious retroviruses to bona fide cellular genes: role of the captured syncytins in placentation..Placenta. Sep 2012, roč. 33, čís. 9, s. 663–71.doi:10.1016/j.placenta.2012.05.005.PMID22695103.
↑EDGELL, DR.; CHALAMCHARLA, VR.; BELFORT, M. Learning to live together: mutualism between self-splicing introns and their hosts..BMC Biol. 2011, roč. 9, s. 22.doi:10.1186/1741-7007-9-22.PMID21481283.
↑ROGOZIN, IB.; CARMEL, L.; CSUROS, M., et al. Origin and evolution of spliceosomal introns..Biol Direct. 2012, roč. 7, s. 11.doi:10.1186/1745-6150-7-11.PMID22507701.
↑BROWN, JW.; REEVE, JN. Polyadenylated, noncapped RNA from the archaebacterium Methanococcus vannielii..J Bacteriol. Jun 1985, roč. 162, čís. 3, s. 909–17.Dostupné online.PMID2581934.
↑DEANA, A.; CELESNIK, H.; BELASCO, JG. The bacterial enzyme RppH triggers messenger RNA degradation by 5' pyrophosphate removal..Nature. Jan 2008, roč. 451, čís. 7176, s. 355–8.doi:10.1038/nature06475.PMID18202662.
↑HOCINE, S.; SINGER, RH.; GRÜNWALD, D. RNA processing and export..Cold Spring Harb Perspect Biol. Dec 2010, roč. 2, čís. 12, s. a000752.doi:10.1101/cshperspect.a000752.PMID20961978.
↑MARTIN, KC.; EPHRUSSI, A. mRNA localization: gene expression in the spatial dimension..Cell. Feb 2009, roč. 136, čís. 4, s. 719–30.doi:10.1016/j.cell.2009.01.044.PMID19239891.
↑ROUGEMAILLE, M.; VILLA, T.; GUDIPATI, RK., et al. mRNA journey to the cytoplasm: attire required..Biol Cell. Jun 2008, roč. 100, čís. 6, s. 327–42.doi:10.1042/BC20070143.PMID18479253.
↑CLÉRY, A.; BLATTER, M.; ALLAIN, FH. RNA recognition motifs: boring? Not quite..Curr Opin Struct Biol. Jun 2008, roč. 18, čís. 3, s. 290–8.doi:10.1016/j.sbi.2008.04.002.PMID18515081.
↑COLLINS, LJ.; KURLAND, CG.; BIGGS, P., et al. The modern RNP world of eukaryotes..J Hered. Roč. 100, čís. 5, s. 597–604.doi:10.1093/jhered/esp064.PMID19643816.
↑VORONINA, E.; SEYDOUX, G.; SASSONE-CORSI, P., et al. RNA granules in germ cells..Cold Spring Harb Perspect Biol. Dec 2011, roč. 3, čís. 12.doi:10.1101/cshperspect.a002774.PMID21768607.
↑KEDERSHA, N.; STOECKLIN, G.; AYODELE, M., et al. Stress granules and processing bodies are dynamically linked sites of mRNP remodeling..J Cell Biol. Jun 2005, roč. 169, čís. 6, s. 871–84.Dostupné online.doi:10.1083/jcb.200502088.PMID15967811.
↑WANG, W.; VAN NIEKERK, E.; WILLIS, DE., et al. RNA transport and localized protein synthesis in neurological disorders and neural repair..Dev Neurobiol. Aug 2007, roč. 67, čís. 9, s. 1166–82.Dostupné online.doi:10.1002/dneu.20511.PMID17514714.
↑KABERDIN, VR.; SINGH, D.; LIN-CHAO, S. Composition and conservation of the mRNA-degrading machinery in bacteria..J Biomed Sci. 2011, roč. 18, s. 23.doi:10.1186/1423-0127-18-23.PMID21418661.
↑CHOMCZYNSKI, P.; SACCHI, N. The single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction: twenty-something years on..Nat Protoc. 2006, roč. 1, čís. 2, s. 581–5.doi:10.1038/nprot.2006.83.PMID17406285.
.png)
.png)
