Ostrowiec Świętokrzyski www.ostrowiecnr1.pl

Za GENETYK, Biolog ewolucyjny Roman Zieliński

https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=1507723672765410&id=100005833750822

„Uczonej niewiedzy” ciąg dalszy… czyli odwrotna transkrypcja

Przykładem wypowiedzi mających uspokoić potencjalnych biorców konstruktu mRNA przeciw C19 jest stwierdzenie, że (cyt.) „podstawowa zasada wszystkich procesów biologicznych związanych z genami jest taka, że nasz osobisty genom, nasze DNA, znajduje się w jądrze komórkowym; mRNA, które będzie w szczepionce, w ogóle nie wnika do jądra komórkowego, znajduje się w innych częściach komórki. Nie może więc mieć żadnego kontaktu z naszymi genami” wypowiedziane przez osobę powiązaną z biznesem farmaceutycznym. Innym przykładem są filmiki na YT, w których przekonuje się opornych, iż mRNA w żaden sposób nie może się zintegrować z DNA ponieważ informacja genetyczna przepływa ZAWSZE z DNA do mRNA a następnie białka.

Pominę dzisiaj sprawę możliwości transportu RNA do jądra i przemian tego kwasu nukleinowego zostawiając ją na inny post. Skupię się na przepływie informacji genetycznej pomiędzy DNA i RNA oraz odwrotnej transkrypcji, gdyż to właśnie ten proces stwarza potencjalną możliwość „ingerencji” konstruktu mRNA w nasz genom. Oczywiście ingerencja nie oznacza włączenia się mRNA w DNA in extenso, tzn. nie ma możliwości wytworzenia luki w DNA i wstawienia w to miejsce RNA. Taki proces dotychczas nie jest znany w przyrodzie. Niestety, okupacyjni manipulatorzy, chętnie wmawiają mi, iż w moich wypowiedziach tak twierdzę. Oczywiście zdaję sobie sprawę, że jest to klasyczna manipulacja, wyrwanie z kontekstu i przedstawienie w towarzystwie nieprawdziwych twierdzeń w stylu: „wczoraj wylądowało na dachu Sejmu UFO, a dzisiaj Prof. Zieliński powiedział, że RNA może być przepisane na DNA”. Warto nauczyć się rozróżniać takie wypowiedzi. O UFO w Sejmie raczej nie słyszeliśmy (chociaż nigdy nie wiadomo), natomiast proces przepisania RNA na DNA jest faktem powszechnie opisywanym w podręcznikach genetyki.

Należy także pamiętać, że RNA i DNA to podobne kwasy nukleinowe i wiele procesów zależy od interakcji między nimi. RNA jest niezbędny do replikacji DNA, gdyż polimeraza DNA przyłącza nukleotydy do starterów RNA, uprzednio zsyntetyzowanych przez polimerazę RNA. Oczywiście później te startery RNA są usuwane. Nie mniej jednak powstanie cząstki, która zawiera „kawałek” RNA i „kawałek” DNA jest nie tylko możliwe, ale warunkuje namnażanie komórek. O tym pisałem ostatnio. Natomiast nie należy się spodziewać, że mRNA zostanie wstawione do DNA jak „cegła” do luki w murze. Aby możliwa była ingerencja konstruktu mRNA w nasz genom, musi zajść proces odwrotnej transkrypcji, o którym chętnie zapominają zwolennicy tresowania społeczeństwa.

W 1958 r. F. Crick sformułował Centralny Dogmat Biologii Molekularnej, w którym stwierdził, że informacja genetyczna przepływa swobodnie między kwasami nukleinowymi. Tym samym może przepływać od DNA do RNA, ale również od RNA do DNA. Ten drugi przypadek dzisiaj znany jest jako „odwrotna transkrypcja”. Geniusz Cricka polegał na tym, że ta druga możliwość przez lata była tylko możliwością teoretyczną.

Dlatego początkowa wersja Centralnego Dogmatu Biologii Molekularnej została chętnie uproszczona do wersji rozpowszechnionej przez Watsona w 1965 r. za sprawą książki „Molecular Biology of the Gene”. Wersja Watsona mówiła tylko o jednokierunkowym przepływie informacji genetycznej od DNA do RNA i białka. I to właśnie do tej wersji odwołują się ci, którzy mówią, że mRNA i DNA to inne cząsteczki i nie ma możliwości, aby mRNA z konstruktu wpłynęło na nasz genom. Tyle, że już w latach 70-80 XX wieku było jasne, że istnieje możliwość przepisania RNA na DNA, a wraz z rozwojem projektów sekwencjonowania genomów stało się oczywiste, że odwrotna transkrypcja jest nie tylko cechą niektórych wirusów, ale także zachodzi u organizmów wyższych, w tym u człowieka. Obecnie dwukierunkowy przepływ informacji genetycznej między DNA i RNA jest wiedzą powszechną, dlatego najwyższy czas aby eksperci z Trolandii się obudzili i wrócili do XXI wieku. Póki co, ich wiedza ugrzęzła w odmętach historii.

Jak działa mechanizm odwrotnej transkrypcji?

Sama nazwa procesu pochodzi od transkrypcji, która oryginalnie oznacza przepisanie informacji genetycznej z DNA na RNA. Poprzez analogię, proces, w którym informacja przepływa „niejako w odwrotnym kierunku” czyli od RNA do DNA, nazwano odwrotną transkrypcją. Zjawisko odwrotnej transkrypcji odkryli niezależnie w latach 1970-tych H. Temin i D. Baltimore, ale nie było to zaskoczenie, gdyż taką możliwość przewidział Crick w 1958 r. W 1975 r. H. Temin i D. Baltimore otrzymali nagrodę Nobla za odkrycie odwrotnej transkryptazy. Razem z nimi Nobla otrzymał Renato Dulbecco, który wykazał, że infekcja komórek przez niektóre wirusy prowadzi do wstawienia genów tych wirusów do komórek gospodarza. Warto podkreślić, że H. Temin uznał odwrotną transkrypcję za fundamentalny proces biologiczny. Co więcej uważał on, że DNA mogło powstać w wyniku odwrotnej transkrypcji pierwotnego RNA (Rys. 1). Tym samym dostarczył on kolejnego dowodu na współzależność RNA i DNA. Ponadto twierdził on, że wiele z naszych genów powstało w wyniku odwrotnej transkrypcji, co zresztą potwierdziły projekty sekwencjonowania genomów. Szkoda, że wiedza Temina dzisiaj jest tak chętnie zapominana przez zwolenników terapii mRNA.

Odwrotna transkryptaza jest polimerazą DNA zależną od RNA. Jest to enzym, który potrafi zsyntetyzować DNA korzystając z jednoniciowego RNA. Należy ona do nadrodziny polimeraz DNA/RNA, która zawiera także polimerazę DNA I. Odwrotne transkryptazy występują u retrowirusów, u których stanowią istotny element cyklu życiowego, a także u organizmów jądrowych. Najlepiej poznana jest odwrotna transkryptaza pochodząca od wirusa HIV. Jest to cząsteczka zbudowana z 1000 aminokwasów, które tworzą dwie podjednostki, większą p66 i mniejszą p51 (Rys. 2). Funkcje katalityczne pełni tylko większa podjednostka, która zawiera centrum aktywne umożliwiające syntezę DNA (centrum aktywne polimerazy) oraz umożliwiające degradację nici RNA (centrum aktywne RNazy H). Obecność dwóch centrów aktywnych jest związana z koniecznością pozbycia się RNA i utworzenia dwuniciowej cząsteczki DNA. Obecność RNA w DNA destabilizuje cząsteczkę stąd konieczność pozbycia się RNA. Odwrotna transkryptaza nie posiada właściwości korektorskich, co powoduje, że popełnia ona więcej błędów podczas syntezy niż polimerazy DNA znane z procesu replikacji i reakcji PCR.

Jak każda polimeraza DNA, odwrotna transkryptaza nie ma możliwości rozpoczęcia reakcji de novo. Może tylko dołączać nukleotydy do istniejących, krótkich fragmentów oligonukleotydowych czyli starterów. W komórce funkcję starterów pełnią cząsteczki RNA transportowego (tRNA). Starterami dla odwrotnej transkryptazy wirusa HIV jest tRNA transportujący lizynę natomiast odwrotne transkryptazy transpozonów często wykorzystują tRNA dla metioniny. W warunkach laboratoryjnych starterami mogą być fragmenty DNA, np. oligo dT, które jest komplementarne do tzw. łańcucha poliadenylowego (polyA) charakterystycznego dla mRNA (Rys. 3).

Odwrotna transkrypcja zachodzi w dwóch etapach. W pierwszym etapie (tzw. synteza pierwszej nici) syntetyzowana jest nić DNA na matrycy RNA. W wyniku pierwszej reakcji powstaje hybryda zbudowana z jednej nici RNA i jednej nici DNA (hybryda RNA-DNA). W kolejnym etapie odbywa się synteza drugiej nici DNA. Matrycą dla niej jest nić DNA w hybrydzie RNA-DNA. RNAaza H, która jest elementem odwrotnej transkryptazy wycina fragmenty z nici RNA tworząc luki. Pozostałe, krótkie odcinki RNA funkcjonują jako startery do syntezy drugiej nici DNA. W komórce syntezę tę prowadzi odwrotna transkryptaza, w laboratorium polimeraza DNA. Powstała cząsteczka to tzw. cDNA. Po wycięciu pozostałych fragmentów RNA w drugiej nici cząsteczka cDNA może już zintegrować się z DNA w jądrze komórkowym (Rys. 4). Odwrotna transkrypcja najczęściej zachodzi w cytoplazmie, chociaż lokalizacja zależy od pochodzenia odwrotnej transkryptazy.

Odwrotną transkrypcję poznaliśmy już przy okazji testów RT-qPCR ponieważ reakcja ta jest powszechnie wykorzystywana w laboratoriach molekularnych. To z kolei jest przyczyną, że większość osób kojarzy reakcję jako procedurę laboratoryjną, a nie fundamentalny proces biologiczny. Nie ułatwiają tego także materiały internetowe. Przykładowo po wrzuceniu hasła „reverse transcription” na pierwszym miejscu pojawia się opis tej reakcji ze stron Thermofisher (Rys. 5), w którym jest ona definiowana jako procedura poprzedzająca reakcję PCR. Warto przypomnieć, że Thermofisher produkuje kity do RT-qPCR wykrywające zakażenie C19. Materiałem genetycznym koronawirusa jest RNA, dlatego przed właściwą reakcją PCR należy przekształcić RNA w DNA za pomocą odwrotnej transkrypcji. Dla uproszczenia reakcję tę prowadzi się jednoetapowo. Polega to na tym, że odwrotna transkrypcja i PCR odbywają się w jednej probówce. W ubiegłych miesiącach zwolennicy testowania na oślep mieli problem z rozróżnieniem tych dwóch reakcji i dziwili się, że wskazujemy na różnice w obu reakcjach oraz problemy z wiarygodnością, które także wynikały z połączenia dwóch różnych reakcji w jednej probówce. Wówczas jakoś nikt nie mówił, że RNA i DNA tak bardzo się różnią, iż z pewnością nie może dojść do przepływu informacji genetycznej między nimi. Kolejny raz okazuje się, że punkt widzenia zależy od punktu siedzenia. To co było prawdziwe przy testowaniu, nie jest prawdziwe przy okazji konstruktu mRNA. W teście PCR informacja genetyczna mogła przepływać z RNA do DNA, ale w przypadku konstruktu szczepionkopodobnego już takiej możliwości nie ma.

Podsumowując, istnieje mechanizm umożliwiający przepisanie informacji zawartej w konstrukcie mRNA na cDNA. Jest to proces odwrotnej transkrypcji katalizowany przez enzym odwrotną transkryptazę. W warunkach in vivo (w komórce) starterami do tego procesu mogą być cząsteczki tRNA powszechnie występujące w cytoplazmie, w której również może odbywać się odwrotna transkrypcja. Czy ten proces zajdzie w komórkach ludzkich oraz czy powstałe cDNA może zostać przetransportowane do jądra i być wbudowane do genomu? Najpierw musimy odpowiedzieć na pytanie o obecność odwrotnej transkryptazy u człowieka, a następnie możliwość jej uruchomienia w przypadku konstruktu mRNA.

Niestety znowu muszę odesłać do kolejnych postów, gdyż są to posty, a nie podręcznik. Nie można napisać kilkunastu stron z dowodami, bo nikt tego nie przeczyta. Tymczasem mamy do czynienia ze złożonymi procesami molekularnymi, o których wiedza nie jest powszechna. Nie można tej wiedzy przedstawiać na skróty, gdyż wpada się w uproszczenia niemające odzwierciedlenia w rzeczywistości. Z drugiej strony niedostateczne informacje o procesach molekularnych oraz infantylne uproszczenia są powszechnie wykorzystywane przez firmy w celu sprzedaży swojego niedokończonego produktu. Stąd konieczność analizy procesów i zjawisk punkt po punkcie. Takim sposobem powstał cykl obalania „fake newsów” tworzonych przez zależnych ekspertów i rządową Trolandię.