Tartu Ülikooli teadlased tegid elu alusprotsesse uurides tähtsa avastuse

Tartu Ülikooli molekulaarbioloogid lõid uue meetodi, et uurida valku tootva molekulaarse masina – ribosoomi – tööd. Edaspidi saab seda kasutada ka ravimite toime uurimiseks.

Paljude haiguste põhjustajateks on valgud. Vigade tegemine valkude sünteesil on üks peamine haiguste tekkimise põhjus. Tavaliselt tekivad probleemid siis, kui valke sünteesitakse valesti – valel ajal, vales kohas, vales koguses või vigaselt. Sellisel juhul ei saa valk täita talle ette nähtud kohustusi.

Võib öelda, et valkude süntees on elu alusprotsess, mida uurides saame teada, kuidas elu rakkudes kulgeb. Teadlased on valkude sünteesi uurimisega tegelenud juba väga pikalt. 1974. aastal anti Nobeli preemia füsioloogia ja meditsiini alal kolmele teadlasele (A. Claude, C. Duve ja E. Palade) just valgu sünteesi läbi viiva masina – ribosoomi – avastamise eest.

Kuid nüüd on Tartu Ülikooli molekulaarbioloogid selle uurimisel pika sammu edasi astunud ning saanud mitmeid uusi teadmisi. Uue meetodi arendasid välja TÜ molekulaar- ja rakubioloogia instituudi teadlased – doktorant Ivan Kisly, vanemteadur Tiina Tamm ja professor Jaanus Remme. Nad töötasid välja meetodi, mille abil saab määrata ribosoomi kiirust. See on tähtis, sest tänu sellele saab tulevikus valkude sünteesi veelgi täpsemalt uurida.

Uut meetodit saab kasutada ka erinevate ravimite toime uurimisel. Näiteks lubab see uurida seda, kuidas mõjuvad ribosoomi töötamisele uued antibiootikumid, mis valkude sünteesi takistavad (inhibeerivad).

Lisaks saadi tänu teadlaste välja mõeldud uuele meetodile teada seda, et ribosoomi enda koostises olev valk eL24 on tähtis nii valkude sünteesi alustamisel kui ka kulgemisel. Valk eL24, mille tähtsuse Tartu teadlased avastasid, on olemas just päristuumsete rakkude ribosoomide koostises. See valk koosneb kahest osast – „kehast“ ja „sabast“. Valgu eL24 „keha“ osa paikneb ribosoomi sees ning „saba“ osa ribosoomi pinnal.

Selleks, et kindlaks teha eL24 valgu eri osade roll valkude sünteesil, kasutasid teadlased pagaripärmi ribosoome. Saadud tulemused näitasid, et ribosoomi pinnal olev „saba“ on eelkõige oluline just ribosoomi liikumise kiiruse tagamiseks ning „keha“ osa tagab efektiivse valkude sünteesi alustamise. Seega võivad ribosoomis olevad valgud ja nende valkude üksikud osad täita valkude sünteesimisel erinevaid rolle.   

Meetod põhineb luminestsentsi ehk helendamise määramisel, mis tekib kui ensüüm lutsiferaas viib läbi helendamist põhjustavat reaktsiooni. Ribosoomidel lastakse sünteesida liitvalku, mis koosneb kahest erinevast lutsiferaasist (Jaanimardika e Firefly ja merikannu e Renilla lutsiferaasidest). Meetod võimaldab määrata kui kiiresti ribosoom sünteesib esimese ja sellele järgneva lutsiferaasi.

Tulemused avaldati rahvusvahelises tippajakirjas Nucleic Acids Research.

Loe täpsemalt ERR Novaatorist.

Lisateave: Tiina Tamm, TÜ molekulaar- ja rakubioloogia instituudi vanemteadur, tiina.tamm.001@ut.ee