RNAmuotoja

RNAmuotoja kuvaa RNA-molekyylien erilaisia sekundaarisia ja tertiäärisiä konformaatioita, jotka syntyvät emästen parittumisesta ja muista vuorovaikutuksista. Muodon määrittäviä tekijöitä ovat sekä RNA:n sekvenssi että ympäristöolosuhteet, kuten ionit ja lämpötila.

Sekundaarinen rakenne koostuu jänteistä ja silmukoista: stem-loop- ja hairpin-rakenteita sekä bulge- ja interior-silmukoita sekä multilooppeja. Tertiarinen rakenne kuvaa kolmiulotteista asettelua, jossa on muun muassa pseudoknotteja sekä muita kontaktimuotoja, jotka mahdollistavat RNA:n toiminnan.

Biologinen merkitys RNAmuodoilla on suuri. Rakenteen muoto säätelee RNA:n tehtäviä geneettisessä säätelyssä, katalyyttisissä ribozymeissä sekä ribosomien rakennusosien (rRNA) toiminnassa. Siirtäjä-RNA:n (tRNA) ja mikrorNA:n esiasteiden prosessointi sekä kohde-RNA:n tunnistus riippuvat rakenteen tarjoamista vuorovaikutuksista.

Mittaaminen ja ennustaminen: rakennetta voidaan tutkia kokeellisesti X-ray-diffraktiolla, ydinmagneettisella resonanssilla (NMR) sekä cryo-elektronimikroskopialla (cryo-EM). Kemiallisella ja enzymillä probingilla, kuten SHAPE-, DMS- ja CMCT-merkinnöillä, kartoitellaan emäsparien todellisuutta. Ennusteissa käytetään tietokonesovelluksia kuten Mfold/UNAFold ja ViennaRNA-paketin RNAfold, jotka etsivät minimi vapaan energian (MFE) -rakenteita sekä tuottavat emäsparien todennäköisyyksiä. Pseudoknotteja vaativat rakenteet tarvitsevat usein erikoistyökaluja.

Käyttökohteet: RNAmuotoja ovat keskeisiä bioinformatiikassa ja bioteknologiassa. Niiden perusteella suunnitellaan RNA-pohjaisia terapioita, aptamereita sekä säädeltyjä geneettisiä rakennelmia ja reaktioita.