Webbläsaren som du använder stöds inte av denna webbplats. Alla versioner av Internet Explorer stöds inte längre, av oss eller Microsoft (läs mer här: * https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/windows/end-of-ie-support).

Var god och använd en modern webbläsare för att ta del av denna webbplats, som t.ex. nyaste versioner av Edge, Chrome, Firefox eller Safari osv.

RNAi: En genetisk gnista i cellens informationsinferno

porträtt craig mello. foto.
Nobelpristagare i fysiologi eller medicin 2006 Craig Mello, professor vid University of Massachusetts, Chan Medical School, USA. Foto: Tove Smeds.

Informationsåldern började långt före internet – den började med själva livet. Nobelpristagaren Craig C. Mello beskrev vid Lund Spring Symposium i maj hur levande organismer inte bara är bärare av gener, utan också aktiva förvaltare, försvarare och redaktörer av genetisk information.

Craig Mello, som tillsammans med Andrew Fire tilldelades Nobelpriset 2006 för upptäckten av RNA-interferens (RNAi), besökte Lunds universitet och Lund Spring Symposium, där han också tog emot utmärkelsen In Memory of Arvid Carlsson Award

Han betonade i sin föreläsning att den genetiska koden är universell – samma språk används av alla levande organismer. Men, poängterade han, ärftlighet formas av mer än bara föräldrars gener. Enligt Mello spelar horisontell informationsöverföring – genetiskt utbyte mellan obesläktade organismer – en avgörande roll i livets historia.

– I varje könscell brinner en informationseld, sade Mello och pekade på bilder av lysande cellkärnor och mitokondrier – organeller som en gång var frilevande mikrober men som idag är en integrerad del av våra kroppar.

– Det är en otrolig och vacker historia, att organismer kan smälta samman och ta upp information som utvecklats helt oberoende.

Som exempel på hur genetisk information flödar horisontellt tog han upp SARS-CoV-2: hur viruset uppstod i Kina och sedan tog sig över hela världen.

– Mikrober lever i ett informationsinferno. De byter genetiskt material ständigt, till och med över artgränser. Och de har gjort det i miljarder år.

Från rundmask till Nobelpris

Hur försvarar sig en cell mot farlig information? Hur känner den igen vad som hör hemma – och vad som hotar dess överlevnad?

När Craig Mello och Andrew Fire började utforska dessa frågor gjorde de sin Nobelprisbelönade upptäckt: RNA-interferens. RNAi kan beskrivas som ett slags genetiskt immunsystem. Istället för att använda antikroppar, som vårt vanliga immunförsvar, använder cellen små RNA-fragment för att känna igen och tysta skadlig information.

Mello liknar det vid ett immunsystem – men istället för att bekämpa virus med antikroppar tystar cellen främmande genetisk information.

– Det är som att cellen har ett sökverktyg som skannar allt som transkriberas. Om det matchar något farligt – som ett virus – blir det nedtystat.

Fire och Mello upptäckte detta när de injicerade dubbelsträngat RNA – en typ av genetisk information som ofta finns hos virus – i den lilla rundmasken Caenorhabditis elegans. Maskens celler lyckades på något sätt känna igen vilka gener som innehöll samma information som det injicerade RNA:t – och stängde av dem. Och ännu mer förvånande: den avstängningen gick i arv till nästa generation.

Värt att notera är att denna mask är något av en kändis i forskarvärlden. Den har bidragit till många vetenskapliga genombrott och priser. Den är genomskinlig (ingen dissektion krävs för att se vad som händer inuti), varje cell har ett namn, dess gener kan enkelt redigeras med CRISPR, den lever bara i cirka tre dagar – och är både liten och billig.

RNAi – cellens egna genväktare

Upptäckten öppnade ett helt nytt forskningsfält och har revolutionerat både molekylärbiologi och läkemedelsutveckling. Genom RNAi kan forskare idag stänga av gener med hög precision, vilket lett till nya behandlingar mot cancer och genetiska sjukdomar.

Men Mello menar att vi bara har skrapat på ytan av vad celler egentligen kan.

Tystnad – och tillåtelse

RNAi är bara en del av ett komplext nätverk för informationshantering i cellen. Mello beskrev i sitt föredrag hur vissa gener tystas – medan andra får licens att uttryckas.

– Det handlar inte bara om att cellen vet vad den ska stänga av. Den måste också veta vad den ska tillåta, sade Mello.

I C. elegans regleras detta genom en balans mellan olika typer av Argonaute-proteiner – cellens ”informationsvakter”. Vissa Argonauter tystar transposoner (självkopierande DNA-sekvenser som annars kan orsaka kaos i genomet), medan andra skyddar ”egna” gener genom att bära minnen av tidigare uttryckt RNA – som en slags molekylär ID-handling.

– Det är som om cellen minns vilka gener som hör till den och därför kan känna igen främmande information som potentiellt farlig, förklarade Mello.

Att ärva minne

En av de mest svindlande insikterna är att detta minne kan ärvas. Mello visade exempel på hur tystnadssignaler, i form av små RNA-molekyler, kan föras vidare från en generation till nästa även om den ursprungliga genen som utlöst reaktionen inte längre är aktiv.

Det betyder att en cell inte bara ärver DNA, utan också ett epigenetiskt landskap av vad som tidigare tystats eller uttryckts. Detta molekylära arv påverkar vilka gener som aktiveras – och kan forma utvecklingen av både individer och arter.

Vad betyder detta för mänskligheten?

Föreläsningen avslutades med en reflektion över hur vi människor hanterar information i vår egen tid.

– Föreställ er att vi kunde surfa på internet och bara radera de sidor vi inte gillar. Det är vad celler gör hela tiden, sade Mello med ett leende.

Men till skillnad från oss människor – som ofta har svårt att skilja på sant och falskt – har levande celler, under miljarder år, utvecklat finjusterade system för att utvärdera, skydda och filtrera information. Kanske, föreslog Mello, har vi något att lära av dem.

– Organismer har levt i informationsåldern ända sedan livets gryning. Vi har fortfarande mycket att förstå, och vi måste fortsätta ställa de grundläggande frågorna. Där ligger de största upptäckterna.

Fakta Nobelpriset

Craig Mello fick Nobelpriset i fysiologi eller medicin 2006 tillsammans med Andrew Z. Fire. De visade hur celler kan stänga av specifika gener med hjälp av en mekanism som kallas RNA-interferens (RNAi) – en slags naturlig gendämpare.

När en cell upptäcker dubbelsträngat RNA (som ofta kommer från virus) aktiveras ett försvarssystem som klipper sönder motsvarande budbärar-RNA (mRNA). Resultatet blir att genen tystas och inte kan användas.

RNAi är ett kraftfullt verktyg både inom grundforskning och medicin. Det används för att studera hur gener fungerar och har banat väg för nya behandlingar mot cancer, virusinfektioner och genetiska sjukdomar.

Upptäckten gjordes i den lilla rundmasken C. elegans, en mycket använd modellorganism inom genetisk forskning.