Sciencemag.cz
Doporučujeme
Dříve se myslelo, že celý proces vystřižení nesmyslných částí RNA řídí pouze enzym CDK7.
Tým z CEITEC Masarykovy univerzity (MUNI) popsal nový mechanismus, kterým buňky kontrolují úpravu RNA při zpracování genetických informací. Objev ukazuje, jak spolupráce dvou enzymů zajišťuje přesnost tohoto procesu a proč jeho narušení může vést k poruchám fungování buněk. Výsledky mají význam i pro výzkum onemocnění, u nichž je zpracování genetických instrukcí narušeno.
K tvorbě funkčních proteinů buňka potřebuje návod uložený v genech. Můžeme si ho představit jako dlouhý text, který ale obsahuje spoustu nadbytečných slov a nelze ho proto správně přečíst. Proto buňka postupuje ve dvou krocích. Nejdříve enzym CDK7 vydá pokyn k přepsání celého genu do molekuly RNA a následně dojde k vystřižení nesmyslné části textu. Výsledkem je čitelný návod na tvorbu proteinu.
Vědci a vědkyně pod vedením Dalibora Blažka z CEITEC MUNI již dříve ukázali, že sestřih RNA je řízený enzymem CDK11. Nyní se jim podařilo objasnit, jak jsou oba tyto kroky v buňce propojeny. Zjistili, že enzym CDK7 si dokáže ve správnou chvíli aktivovat enzym CDK11 tak, aby celý proces přepisu a následného sestřihu proběhl bezchybně. Pokud některý ze studovaných enzymů nepracuje správně, vzniká nečitelný návod a podle něj se tvoří nefunkční proteiny.
„Dříve se myslelo, že celý proces vystřižení nesmyslných částí RNA řídí pouze enzym CDK7. Naše výsledky naopak ukazují, že hlavní funkci má enzym CDK11 a teprve jeho aktivací dojde k tvorbě molekuly RNA s čitelným návodem na tvorbu proteinů,“ říká první autor studie Michal Rájecký.
Nově popsaný mechanismus je významný i z hlediska medicíny. U řady nádorových onemocnění je totiž proces sestřihu RNA často narušen, což vede ke vzniku chybných genetických instrukcí. Nádorové buňky přitom produkují velké množství RNA a jsou výrazně závislé na tom, aby byla správně upravena. Pokud enzymatická kontrola tohoto procesu selže, buňky přestanou správně fungovat a zvyšuje se riziko vzniku patologických změn. Enzymy CDK7 a CDK11 hrají v této kontrole klíčovou roli, a právě proto vedle výzkumu CDK7 stoupl v posledních letech zájem vědců i o výzkum CDK11.
„Nádorové buňky jsou obzvlášť citlivé na chyby v procesu zpracování RNA, protože na něm přímo závisí jejich schopnost fungovat a množit se. Naše studie ukazuje, že enzymy CDK7 a CDK11 tvoří v tomto procesu důležitý regulační uzel,“ doplňuje korespondenční autor studie Dalibor Blažek, který výzkum dlouhodobě vede.
Výsledky studie tak přispívají k hlubšímu porozumění, jak jsou v buňce propojeny procesy přepisu genetické informace a její následné úpravy. Zároveň vytvářejí rámec pro další výzkum, který se může zaměřit na to, jakou podobu mají tyto mechanismy v nádorových buňkách a zda je možné je v budoucnu cíleně ovlivnit.
Výsledky výzkumu byly publikovány v časopise Nucleic Acids Research.
Michal Rájecký, Pavla Gajdušková, Peter Maník, Milan Hluchý, Eva Hegedűsová, Karolína Kryštofová, David Potěšil, Petra Martinková, Zuzana Slabá, Prashant Khirsariya, Marek Šebesta, Kamil Paruch, Caroline C Friedel, Zbyněk Zdráhal, Dalibor Blazek, CDK7–CDK11 axis in spliceosome regulation and pre-mRNA splicing, Nucleic Acids Research, Volume 53, Issue 22, 11 December 2025, gkaf1343, https://doi.org/10.1093/nar/gkaf1343
