Što je utišavanje gena?

Utišavanje gena je proces “isključivanja” gena, čime se sprječava njegovo izražavanje u obliku proizvodnje proteina ili drugih oblika ekspresije. Taj se proces u mnogim slučajevima događa prirodno u svrhu reguliranja ekspresije gena i sprječavanja potencijalnih oštećenja od virusa. Utišavanje gena također je važna laboratorijska tehnika, budući da je onemogućavanje gena vrlo učinkovit način određivanja svrhe tog gena. Gen se može ušutkati na različite načine i kroz jedan od mnogih različitih mehanizama – ne postoji samo jedan način da se spriječi ekspresija gena. Treba napomenuti da utišavanje ne nastaje kao rezultat modifikacije ili oštećenja samog gena – gen ostaje netaknut i vanjski mehanizmi sprječavaju njegovu ekspresiju.

Ekspresija gena se događa kada se deoksiribonukleinska kiselina (DNK) pretvori u ribonukleinsku kiselinu (RNA) kroz proces koji se naziva transkripcija. RNA se zatim pretvara u proteine, primarne funkcionalne jedinice u stanicama koje su uključene u gotovo sve stanične procese, kroz proces koji se naziva translacija. Taj se proces može dogoditi na transkripcijskoj ili post-transkripcijskoj razini, što znači da može ometati proces transkripcije ili neki kasniji proces koji dovodi do ekspresije gena. Sam gen nije zahvaćen, ali različiti koraci koji dovode do ekspresije ne smiju se odvijati do kraja.

Postoji mnogo različitih transkripcijskih i post-transkripcijskih procesa koji mogu dovesti do utišavanja gena. Jedan proces utišavanja transkripcijskih gena naziva se metilacija DNA. Metilacija uključuje pričvršćivanje metilne skupine na određene točke na lancu nukleinske kiseline i može, ovisno o okolnostima, imati niz različitih učinaka, od kojih neki sprječavaju transkripciju. RNA interferencija, ili RNAi, uobičajena je metoda utišavanja gena nakon transkripcije. U RNAi, male RNA molekule ulaze u proteinski kompleks koji cijepa specifične RNA niti, sprječavajući njihovu translaciju u protein, čime se sprječava ekspresija gena.

RNAi i druge metode obično se koriste u biološkim laboratorijima za induciranje procesa u svrhu proučavanja učinaka različitih gena. Onemogućavanje gena i promatranje promjena jedan je od vrijednih načina da se odredi točna svrha danog gena. Ako, na primjer, utišavanje gena rezultira organizmima bez pigmentacije očiju, možemo biti razumno uvjereni da taj gen ima neke veze s pigmentacijom očiju. U mnogim slučajevima, međutim, laboratorijsko utišavanje gena ubija organizam od interesa ili ne uzrokuje primjetan učinak, zbog čega su potrebna daljnja istraživanja.