MRNA là gì? Phân tử Messenger đó là thành phần quan trọng trong một số loại vắc xin Covid-19
MRNA là một sứ giả quan trọng, mang các chỉ dẫn cho sự sống từ DNA đến phần còn lại của tế bào
. ktsimage / iStock qua Getty Images Plus 

Một ngôi sao đáng ngạc nhiên của phản ứng đại dịch coronavirus là phân tử được gọi là mRNA. Đó là thành phần chính trong Pfizer và Moderna Các loại vắc-xin phòng ngừa covid-19. Nhưng bản thân mRNA không phải là một phát minh mới từ phòng thí nghiệm. Nó đã phát triển hàng tỷ năm trước và được tìm thấy một cách tự nhiên trong mọi tế bào trong cơ thể bạn. Các nhà khoa học nghĩ rằng RNA có nguồn gốc trong các dạng sống sớm nhất, thậm chí trước khi DNA tồn tại.

Đây là một khóa học cơ bản về mRNA là gì và công việc quan trọng của nó.

Gặp gỡ người trung gian di truyền

Bạn có thể biết về DNA. Đó là phân tử chứa tất cả các gen của bạn được viết bằng mã bốn chữ cái - A, C, G và T.

Messenger RNA mang thông tin di truyền từ DNA trong nhân được bảo vệ cao đến phần còn lại của tế bào, nơi các cấu trúc được gọi là ribosome có thể tạo ra các protein theo bản thiết kế DNA.Messenger RNA mang thông tin di truyền từ DNA trong nhân được bảo vệ cao đến phần còn lại của tế bào, nơi các cấu trúc được gọi là ribosome có thể tạo ra các protein theo bản thiết kế DNA. ttsz / iStock qua Getty Images Plus


đồ họa đăng ký nội tâm


DNA được tìm thấy bên trong tế bào của mọi sinh vật. Nó được bảo vệ trong một phần của tế bào được gọi là nhân. Các gen là chi tiết trong bản thiết kế DNA cho tất cả các đặc điểm vật lý khiến bạn trở nên độc nhất vô nhị.

Nhưng thông tin từ gen của bạn phải lấy từ DNA trong nhân đến phần chính của tế bào - tế bào chất - nơi tập hợp các protein. Tế bào dựa vào protein để thực hiện nhiều quá trình cần thiết cho cơ thể hoạt động. Đó là nơi RNA thông tin, hay gọi tắt là mRNA, xuất hiện.

Các phần của mã DNA được phiên mã thành các thông điệp rút gọn là hướng dẫn tạo protein. Những thông điệp này - mRNA - được vận chuyển đến phần chính của tế bào. Khi mRNA đến, tế bào có thể tạo ra các protein cụ thể từ các hướng dẫn này.

Trình tự DNA sợi kép được phiên mã thành mã mRNA để các hướng dẫn có thể được dịch mã thành protein.
Trình tự DNA sợi kép được phiên mã thành mã mRNA để các hướng dẫn có thể được dịch mã thành protein.
Alkov / iStock qua Getty Images Plus

Cấu trúc của RNA tương tự như DNA nhưng có một số điểm khác biệt quan trọng. RNA là một sợi đơn của các ký tự mã (nucleotide), trong khi DNA là chuỗi kép. Mã RNA chứa U thay vì T - uracil thay vì thymine. Cả hai cấu trúc RNA và DNA đều có xương sống được tạo nên từ các phân tử đường và phốt phát, nhưng Đường của RNA là ribose và DNA là deoxyribose. Đường của DNA chứa ít nguyên tử oxy hơn và sự khác biệt này được phản ánh trong tên của chúng: DNA là biệt danh của axit deoxyribonucleic, RNA là axit ribonucleic.

Các bản sao giống hệt nhau của DNA nằm trong mọi tế bào của một sinh vật, từ tế bào phổi đến tế bào cơ đến tế bào thần kinh. RNA được sản xuất khi cần thiết để đáp ứng với môi trường tế bào năng động và các nhu cầu tức thì của cơ thể. Nhiệm vụ của mRNA là giúp kích hoạt bộ máy tế bào để tạo ra các protein, như được mã hóa bởi DNA, phù hợp với thời gian và địa điểm đó.

Sản phẩm quá trình chuyển đổi DNA thành mRNA thành protein là nền tảng cho cách thức hoạt động của tế bào.

Được lập trình để tự hủy

Là chất truyền tin trung gian, mRNA là một cơ chế an toàn quan trọng trong tế bào. Nó ngăn chặn những kẻ xâm lược chiếm quyền điều khiển bộ máy tế bào để tạo ra các protein lạ vì bất kỳ RNA nào bên ngoài tế bào đều bị nhắm mục tiêu phá hủy ngay lập tức bởi enzym được gọi là RNases. Khi các enzym này nhận ra cấu trúc và chữ U trong mã RNA, chúng sẽ xóa thông điệp, bảo vệ tế bào khỏi các chỉ dẫn sai.

MRNA cũng cung cấp cho tế bào một cách để kiểm soát tốc độ sản xuất protein - bật hoặc “tắt” các bản thiết kế khi cần thiết. Không tế bào nào muốn sản xuất tất cả các protein được mô tả trong toàn bộ bộ gen của bạn cùng một lúc.

Các hướng dẫn RNA của Messenger được định thời gian để tự hủy, như một văn bản biến mất hoặc tin nhắn snapchat. Đặc điểm cấu trúc của mRNA - chữ U trong mã, hình dạng sợi đơn, đường ribose và trình tự cụ thể của nó - đảm bảo rằng mRNA có thời gian bán hủy ngắn. Các tính năng này kết hợp với nhau để cho phép “đọc” thông điệp, được dịch thành các protein và sau đó nhanh chóng bị phá hủy - trong vòng vài phút đối với một số protein nhất định cần được kiểm soát chặt chẽ hoặc lên đến vài giờ đối với những protein khác.

Khi các hướng dẫn biến mất, việc sản xuất protein sẽ ngừng cho đến khi các nhà máy sản xuất protein nhận được một thông báo mới.

Khai thác mRNA để tiêm chủng

Tất cả các đặc điểm của mRNA làm cho nó quan tâm lớn đến các nhà phát triển vắc xin. Mục tiêu của vắc-xin là làm cho hệ thống miễn dịch của bạn phản ứng với một phiên bản vô hại hoặc một phần của vi trùng để khi gặp sự cố thực sự, bạn sẽ sẵn sàng chống lại nó. Các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách để giới thiệu và bảo vệ một bản tin mRNA với mã cho một phần của protein đột biến trên bề mặt của virus SARS-CoV-2.

Vắc-xin Messenger RNA giúp cơ thể người nhận sản xuất ra một loại protein virus, sau đó kích thích phản ứng miễn dịch mong muốn.
Vắc-xin Messenger RNA giúp cơ thể người nhận sản xuất ra một loại protein virus, sau đó kích thích phản ứng miễn dịch mong muốn.
Trinset / iStock qua Getty Images Plus

Sản phẩm vắc xin cung cấp vừa đủ mRNA để tạo ra một lượng protein đột biến vừa đủ để hệ thống miễn dịch của một người tạo ra các kháng thể bảo vệ họ nếu sau này họ tiếp xúc với vi rút. MRNA trong vắc xin là sớm bị phá hủy bởi tế bào - giống như bất kỳ mRNA nào khác. MRNA không thể xâm nhập vào nhân tế bào và nó không thể ảnh hưởng đến DNA của một người.

Mặc dù đây là những vắc xin mới, nhưng công nghệ cơ bản ban đầu được phát triển cách đây nhiều năm và được cải thiện dần dần theo thời gian. Kết quả là, vắc xin đã được được kiểm tra tốt về độ an toàn. Sự thành công của các vắc xin mRNA này chống lại COVID-19, về mặt an toàn và hiệu quả, dự báo một sự tươi sáng tương lai cho các liệu pháp vắc xin mới có thể nhanh chóng được điều chỉnh cho phù hợp với các mối đe dọa mới, đang nổi lên.

Các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn đầu sử dụng vắc xin mRNA đã được tiến hành cho cúm, Zika, bệnh dại và cytomegalovirus. Chắc chắn, các nhà khoa học sáng tạo đang xem xét và phát triển các liệu pháp điều trị các bệnh hoặc rối loạn khác có thể được hưởng lợi từ cách tiếp cận tương tự như cách tiếp cận được sử dụng cho vắc xin chống lại COVID-19.

Lưu ýConversation

Giàn khoan Penny, Phó Giáo sư Genomics Chức năng và Phó Giám đốc Nghiên cứu, Đại học Texas A & M

Sách liên quan:

Cơ thể ghi điểm: Bộ não và cơ thể trong quá trình chữa lành chấn thương

bởi Bessel van der Nikol

Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa chấn thương với sức khỏe thể chất và tinh thần, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để chữa lành và phục hồi.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Hơi thở: Khoa học mới về nghệ thuật đã mất

bởi James Nestor

Cuốn sách này khám phá khoa học và thực hành thở, cung cấp những hiểu biết sâu sắc và kỹ thuật để cải thiện sức khỏe thể chất và tinh thần.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Nghịch lý thực vật: Nguy cơ tiềm ẩn trong thực phẩm "lành mạnh" gây bệnh và tăng cân

của Steven R. Gundry

Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa chế độ ăn uống, sức khỏe và bệnh tật, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để cải thiện sức khỏe tổng thể và sức khỏe.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Mã miễn dịch: Mô hình mới cho sức khỏe thực sự và chống lão hóa triệt để

bởi Joel Greene

Cuốn sách này đưa ra một quan điểm mới về sức khỏe và khả năng miễn dịch, dựa trên các nguyên tắc biểu sinh và đưa ra những hiểu biết sâu sắc cũng như chiến lược để tối ưu hóa sức khỏe và lão hóa.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Hướng dẫn hoàn chỉnh về nhịn ăn: Chữa lành cơ thể thông qua nhịn ăn gián đoạn, luân phiên và kéo dài

bởi Tiến sĩ Jason Fung và Jimmy Moore

Cuốn sách này khám phá khoa học và thực hành nhịn ăn, cung cấp những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để cải thiện sức khỏe tổng thể và sức khỏe.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.