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Leggi un libro senza fine

Olivia RislandDPhil, confronta l’RNA con le copie delle pagine di un libro nella biblioteca.

“Per il DNA, l’RNA è ciò che sono le fotocopie di libri preziosi nelle collezioni delle biblioteche: cloni abbreviati con presenza temporanea”, spiega Resland, uno scienziato dell’Università del Colorado. Iniziativa sulla bioscienza dell’RNA.

Puoi leggere solo poche copie e solo per un periodo di tempo limitato. La comprensione di queste copie dipende da dove e quando vengono lette. Anche allora, ottieni alcuni indizi su cosa c’è nel libro; Non capisco tutta la storia. Queste pagine non riveleranno facilmente i segreti della biblioteca.

“La cosa davvero interessante dell’RNA è che ciò che accade a quelle fotocopie una volta che lasciano la libreria è diverso per ogni copia”, afferma Resland.

Sapere quale copia leggere e come interpretare ciò che stai dicendo prima che scompaia è nel migliore dei casi un compito difficile. Diventa un’istituzione straordinaria quando guardi i numeri.

Ci sono circa 20.000 geni nel genoma umano. Negli esseri umani, i geni variano da poche centinaia di paia di basi del DNA a più di due milioni di paia di basi. Messenger RNA – la versione temporanea – fornisce l’immagine di un pezzo di DNA e un estratto dalla storia.

Ma chiedi a Rissland la sfida di studiare quelle trascrizioni e scopri che è più di una semplice domanda pratica per inquadrare uno studio particolare. È una filosofia.

“Sto pensando a cosa sia la ricerca”, dice Resland. “La ricerca è entro i limiti del conosciuto e dell’ignoto. Quindi, ciò che cerchiamo sempre sono enigmi e cose senza senso. Cerchiamo di capire cosa ci manca e questo spiega ciò che vediamo”.

Gli investimenti portano a una maggiore ricerca sull’RNA

Rissland, assistente professore Biochimica e genetica molecolareIscritto CU Medical College Nel 2017, la scuola ha potenziato gli investimenti nella ricerca sull’RNA, grazie a un regalo della Fondazione Anschutz e di altri sostenitori. Questo denaro ha permesso al Dean John Reilly, Jr., MD di puntare su opportunità di crescita strategica, che è ciò che ha dato origine alla RNA Bioscience Initiative, o RBI.

L’obiettivo di questi investimenti è riunire team di scienziati per lavorare su alcune delle questioni più impegnative della salute umana.

“Penso che siamo molto fortunati alla Reserve Bank of India”, afferma Resland. “Per noi è facile promuovere la cooperazione. Eravamo in cinque che erano impiegati nella stessa ricerca. Siamo tutti abbastanza vicini nel nostro lavoro da poter avere una conversazione con punti di interesse comune. Ma non siamo così vicini che ci sarà concorrenza. È il punto di partenza per tutte le collaborazioni. Facciamo brainstorming con gli altri negli uffici qui e costruiamo da lì”.

Il laboratorio di Rissland studia cosa succede all’RNA messaggero, o mRNA, dopo che è stato creato. In particolare, lei e il suo team di laboratorio stanno cercando di capire in che modo i meccanismi di produzione delle proteine ​​e distruzione dell’RNA sono correlati tra loro. Perché alcuni mRNA vengono distrutti rapidamente e altri lentamente?

I processi sono collegati tra loro, ma il modo in cui rimangono rimane un mistero sfaccettato e una fonte di magia infinita per Rissland e il team di scienziati nel suo laboratorio. Comprendere cosa accade durante questa interazione può fornire informazioni sui fattori genetici che causano la malattia umana.

Sebbene tutte le cellule abbiano lo stesso insieme di geni, le cellule differiscono in quali geni sono attivati ​​e quali sono disattivati. Quando questo processo va storto, possono verificarsi condizioni di salute avverse, come cancro, neurodegenerazione o difetti dello sviluppo.

Laboratorio Riceland

Un’area di indagine per il laboratorio Rissland è l’effetto delle “velocità di allungamento traslazionale” sulla velocità con cui l’mRNA viene distrutto. La traduzione si verifica quando il ribosoma di una cellula “legge” la sequenza sull’RNA messaggero e lo converte in una catena di aminoacidi, costruendo così proteine.

“Hai queste macchine – chiamate ribosomi – che sono i veri traduttori che passano da una lingua all’altra e producono le proteine”, afferma Resland. “La velocità con cui si muove il ribosoma è importante. Il modo di pensare a questo è come un’autostrada”.

Sfrecci mentre sei in autostrada, ma la tua velocità può variare una volta che sei sulla strada. Questo periodo di tempo tra le destinazioni è un “allungamento”. La tua velocità dipende dal tempo, dal traffico e, a volte, rallenti o acceleri a seconda delle condizioni. La congestione del traffico nella cellula è un segnale che c’è un problema, dice Reissland, “che c’è qualcosa che non va nell’RNA, e quindi la cellula interviene per affrontarlo”.

Ci sono molte opportunità di ingorghi nella cella perché la cella media produce due milioni di molecole proteiche ogni minuto. Per il ricercatore, questo significa che ci sono grandi opportunità di esplorazione.

“È allora che ti siedi e provi a fare qualsiasi domanda”, dice. “Leggi la letteratura e dici: ‘Beh, quali sono le cose qui che non hanno senso? Quali cose mi sorprendono? O cosa è garantito per qualcosa che sappiamo se questo è vero, allora significa che è vero? “

Le domande costituiscono esperienze e le esperienze forniscono risposte.

“La maggior parte delle volte non funziona come pensi”, dice Resland. “Pensi che la risposta potrebbe essere A o la risposta potrebbe essere B e la risposta è sempre C.”

Disegna un nuovo percorso

I finali sorprendenti non sono una novità nella letteratura o nella vita.

Risland aveva programmato di frequentare la facoltà di medicina dopo aver completato i suoi studi universitari in Biologia, Matematica e Classici (latino) alla Brown University nel 2004. Ha ricevuto una borsa di studio Rhodes ed è andata a Oxford dove ha conseguito un dottorato di ricerca in Biologia Molecolare.

“Il piano era in realtà di tornare negli Stati Uniti e andare a fare il mio lavoro di dottore”, dice Resland. “Poi avrò il mio M.D., il mio Ph.D., e andrò verso il tramonto.”

Bene, i piani cambiano e anche il sole sorge. Nel caso di Rissland, la luce incombente è stata un’opportunità per diventare un investigatore indipendente che avrebbe gestito un laboratorio di ricerca.

“Quando sono diventato maggiorenne come scienziato, avevo ragione quando abbiamo iniziato a utilizzare tutti questi metodi che ci consentono di porre e rispondere a domande sull’RNA. Cinque o dieci anni fa, non era possibile”, afferma Resland. “Per me, non c’erano solo tutte queste domande a cui volevo rispondere, ma avevamo anche questi strumenti per rispondere. Questa è stata solo un’enorme rivoluzione tecnologica. Voglio dire, è come essere un bambino in un negozio di caramelle. Come puoi rifiutare Quello?”

L’avvento della tecnologia di sequenziamento ad alto rendimento ha consentito agli scienziati di ricercare in modo ampio e approfondito l’intero spettro dei cambiamenti genetici e altri fattori che influenzano il cambiamento biologico che erano impossibili da studiare per le generazioni precedenti di ricercatori.

“Tradizionalmente, siamo stati in grado di esaminare il gene A o il gene B e li abbiamo esaminati uno per uno”, afferma. “Ciò che il sequenziamento ad alto rendimento ci ha permesso di fare non è guardare le cose una per una, ma guardare ogni singolo gene allo stesso tempo e questo ti dà più potenza”.

È la capacità di pensare ai temi e alla trama più ampia della storia piuttosto che preoccuparsi di uno o due personaggi del libro.

“Sono più interessato ai principi generali”, afferma Resland. “Gli esempi specifici non danno una visione generale. Vanno bene, ma non sono ciò che mi fa alzare dal letto la mattina. E per vedere se qualcosa è generico, devi essere in grado di guardare molto Quindi la sequenza ad alto rendimento è davvero una buona corrispondenza per i tipi di domande che mi piace porre.

Dopo aver conseguito il dottorato, Reissland ha svolto un lavoro post-dottorato presso il Whitehead Institute, un istituto di ricerca biomedica indipendente a Cambridge, nel Massachusetts, e poi ha lanciato il suo laboratorio presso l’Hospital for Sick Children, affiliato all’Università di Toronto, nel 2014.

Dall’inizio della sua carriera come ricercatrice indipendente, il suo laboratorio ha formato più di 20 giovani scienziati, alimentando le loro ricerche, preparandoli per la propria carriera e incoraggiandoli a porre domande.

“Penso che il successo assomigli a qualcuno che ha preso la vera proprietà intellettuale per il proprio progetto, che sta resistendo alle mie idee, dicendomi che mi sbaglio. Penso che quando lo fanno, questa è la parte migliore. Ciò significa che hanno le capacità per mettere quelle idee in azione”.

È come leggere un libro che non finisce mai.

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