Bedeutung des Begriffs „schnell markierte RNA“

Erklärende Antwort

Schnell markierte RNA war die RNA, die während eines kurzen Zeitraums (dem Impuls ) durch einen radioaktiven Vorläufer markiert wurde , der durch Überschwemmen des Systems mit einem Überschuss an nicht radioaktivem Vorläufer (der Verfolgung ) beendet wurde. Dies ist als Impulsverfolgung bekannt und wird im Methodenabschnitt des in der Frage zitierten Papiers beschrieben und von @SeRe als Antwort wiederholt. Ein solches Pulse-Chase markiert vorzugsweise RNA-Spezies mit kurzen Umsatzzeiten (dh Halbwertszeiten in der gleichen Größenordnung wie der Puls) und wurde daher als Möglichkeit zur Untersuchung von Boten-RNA angesehen .

Diese Strategie und ihre Interpretation waren eine Extrapolation dessen, was über mRNA bei der Regulierung der bakteriellen Genexpression bekannt war, aber der beschreibende Begriff „schnell markierte RNA“ wurde anstelle von „mRNA“ verwendet, da es keine direkten Beweise für eine solche Zuordnung gab in kernhaltigen Säugetierzellen. Tatsächlich gab es große Probleme, weil die schnell markierte RNA im Zellkern eine andere Größe aufwies als die RNA, die später im Zytoplasma erschien, und tatsächlich keine einfache Vorläufer-Produkt-Beziehung zwischen den beiden bestand. Rückblickend ist dies angesichts dessen, was wir heute über das Spleißen eukaryontischer mRNAs wissen, und der Tatsache, dass die meisten von ihnen viel längere Halbwertszeiten als bakterielle mRNAs haben, nicht überraschend. Jedoch,Einige der schnell markierten RNA, die im Zytoplasma auftauchten, hatten Eigenschaften, die mit mRNA übereinstimmten.

Der historische Kontext

Es kann notwendig sein, jüngeren Wissenschaftlern zu erklären, dass diese Arbeit vor dem DNA-Klonen, vor der RNA-Sequenzierung (ganz zu schweigen von der DNA-Sequenzierung), vor der Entdeckung der Polyadenylierung eukaryotischer mRNAs (der „Griff“ für ihre Reinigung), kurz gesagt, durchgeführt wurde eine Zeit, als noch keine spezifische mRNA identifiziert oder isoliert worden war ( siehe z. B. den Wikipedia-Artikel über die Geschichte der RNA-Biologie ). Wie in Mathew Cobbs hervorragendem Artikel „Who Discovered mRNA?“ dokumentiert. , mRNA wurde nicht wirklich entdeckt, war aber eine Idee, um die schnelle Reaktion des Lac zu erklärenSystem (beobachtet in genetischen Experimenten) in Bezug auf eine zuvor unerklärte markierte RNA mit einer DNA-ähnlichen Basenzusammensetzung, die in Verbindung mit häufigerer stabiler RNA (Ribosomen) beobachtet wurde, wenn Bakteriophagen E. coli infizierten . Nachfolgende Arbeiten, präsentiert in Artikeln von Brenner et al. und Gros et al. in der gleichen Ausgabe von Nature aus dem Jahr 1961 diese RNA tatsächlich genauer in Phagen-infizierten Zellen dokumentiert und gezeigt, dass sie sich von ribosomaler RNA unterscheidet. Die Bedeutung der Arbeit von Mathhaei und Nirenbergbei der Etablierung zellfreier Systeme zur Translation von polyU und anschließend anderen künstlichen Polynukleotiden darf nicht unterschätzt werden. Es ist jedoch wichtig zu erkennen, dass der genetische Code nicht mit echter mRNA entschlüsselt wurde.

Es war natürlich anzunehmen, dass das mRNA-Modell auf eukaryotische Zellen ausgedehnt wurde, aber zu dieser Zeit gab es kein bequemes System mit einer reichlich vorhandenen mRNA wie dem von Bakteriophagen, und so wurde das vermutete Unterscheidungsmerkmal der kurzen Halbwertszeit verwendet, wie es in einer Fülle von zu sehen ist Artikel über "schnell markierte RNA". Viele davon waren opportunistisch und behaupteten, erwartete hormonelle oder andere Auswirkungen auf die eukaryotische Genexpression zu dokumentieren. Folglich hatte der Nachweis, dass ein Großteil der schnell markierten RNA im Zellkern nie die zytoplasmatische ribosomale Stelle erreichte, den Effekt, nicht nur diese Veröffentlichungen zu diskreditieren, sondern auch die Vorstellung, dass mRNA in Eukaryoten existierte. Das mag heute ziemlich absurd erscheinen, aber der wichtigste „eukaryotische mRNA-Leugner“ (wie er im zeitgenössischen Sprachgebrauch genannt werden könnte) war der bedeutende Oxford-Professor für Pathologie, Henry Harris FRS,Mensch-Maus-Heterokaryen und legte seine Ideen in einer veröffentlichten Monographie mit dem Titel „Nucleus and Cytoplasm“ (eine Kopie davon, die ich einmal besaß) dar. Daher ist es relevant, dass Warner et al. (1966) beziehen sich speziell auf Harris im Diskussionsteil ihres Aufsatzes, der Arbeiten beschreibt, die sich mit den von Harris aufgeworfenen Fragen befassen.

Wenn diese Geschichte eine Moral hat (und es ist immer einfacher, Moral nach dem Ereignis zu zeichnen), dann vielleicht, dass Harris glücklich war, das Fehlen von Beweisen mit Widerlegen in einem Bereich zu verwechseln, der neben seinen Hauptanliegen lag, und in den Gruppen in New York – und besonders Jonathan Warner, der zuvor Polysomen in Alexander Richs Labor beschrieben hatte – waren bereit, die Tatsache zu akzeptieren, dass die Situation komplizierter war als ursprünglich angenommen, aber sie waren nicht bereit, das Baby mit dem Bade auszuschütten.

Sie führten ein Experiment durch, bei dem sie Zellen für kurze Zeit (5 Minuten) mit [3H]-Uridin (Tritium-markiertes Uridin) behandelten. Danach fügten sie unmarkiertes Uridin, Cytidin und Thymidin im Überschuss hinzu. Schnell markierte RNA ist also im Prinzip nach kurzer Zeit radioaktiv markierte RNA.