Odkritje aktivacije genov z malo RNA (RNAa)
Dlje časa je že znano, da lahko majhne molekule dvovijačne RNA (dsRNA) zavrejo izražanje genov. To se lahko zgodi na različnih ravneh poti izgradnje proteina in z različnimi tipi majhnih RNA molekul, vse pa skupno imenujemo RNA interferenca, oziroma RNAi. Šele leta 2006 pa je bilo odkrito, da imajo lahko dsRNA tudi ravno nasproten efekt in po vstavljanju v celico inducirajo izražanje gena za nek protein, oziroma povečajo morebitno že prisotno izražanje tudi do desetkrat. Pojav povečane ekspresije, kot posledica delovanja majhnih nekodirajočih RNA (ncRNA), skupno imenujemo RNA aktivacija (RNAa). Z odkritjem majhnih aktivirajočih RNA (saRNA) je RNA kot molekula dobila še večji pomen, saj ima očitno zaokrožen nadzor nad ekspresijo in lahko tako z aktivacijo, kot z utišanjem genov odloča o lastnostih celice.
Odkritje RNAa
Odkritje RNAa se je pojavilo precej po naključju, med raziskavo, ciljano na RNAi. Leta 2006 je ekipa raziskovalcev, na čelu z Long Cheng Li-jem, želela bolje preučiti, kako je kontrolirana promotorsko specifična metilacija DNA, še posebno v rakastih celicah. Njihov cilj je bil potrditi domnevno vlogo majhnih RNA pri metilaciji promotorjev določenih genov. Za mnoge tipe rakavih celic je bilo znano značilno utišanje genov za proteine, ki imajo vlogo represije rasti (E-cadherin, p21, VEGF). Zaviranje ekspresije teh proteinov je ključno za neovirano rast raka in zato zanimivo za raziskave. V času te raziskave je bil že 10 let znan mehanizem rastlin, pri katerem ncRNA s specifičnim prepoznavanjem promotorske regije povzroči njeno metilacijo in s tem epigenetsko spremembo, ki prepreči branje gena. Li et al. so se osredotočili na človeški gen za E-cadherin, čigar promotor vsebuje tipično CG bogato regijo (območje DNA, na katerem je veliko gvaninskih in citozinskih baz), ki po metilaciji povzroči utišanje gena. Li-jeva skupina je želela sintetizirati dsRNA, ki bi prepoznala promotor za E-cadherin, vendar so se odločili za drugačen pristop, ki je bil ključen za nepričakovano odkritje RNAa. Kot tarčno regijo si niso izbrali GC bogato območje, temveč so sintetizirali dsRNA, ki bi prepoznala in se vezala na del promotorja, ki ne vsebuje velike koncentracije GC, hkrati pa ustreza vsem ostalim zahtevam za uspešno vezavo siRNA. Rezultat jih je presentil, vendar je bil ponovljiv in nedvoumen: rakaste celice, v katere so vstavili dsRNA, so proizvedle od 2 do 10-krat več E-cadherina, kot kontrolne. Domnevna epigenetska sprememba je povzročila tudi fenotipsko, navzven vidno spremembo. Ker so rakaste celice proizvedle toliko več E-cadherina, se je ustavila tudi rast. Podoben rezultat so dobili tudi pri poskusih, izvedenih na na genih za p21 in VEGF, ni pa dsRNA aktivirala genov za vse raziskovane proteine. Skoraj vzporedno, z manjšim zamikom je raziskovalna skupina Janowski et al. odkrila podoben efekt na genu receptorja za progesteron, kar je kazalo na dejstvo, da je aktivacija transkripcije z malo RNA vsesplošen fenomen. Z odkritjem RNAa se je pojavilo vprašanje o mehanizmu aktivacije prek dsRNA in v kolikšni meri, če sploh, se ta razlikuje od mehanizma RNAi.
