Kas teadsid, et iga sinu mõte, emotsioon ja liigutus sõltub mõnest kindlast valgust, mida sünteesitakse õigel ajal, õiges kohas ning õiges koguses?

Ka paljude haiguste põhjustajateks on valgud. Vigade tegemine valkude sünteesil on üks peamine haiguste tekkimise põhjus. Tavaliselt tekivad probleemid siis, kui valke sünteesitakse valesti – valel ajal, vales kohas, vales koguses või vigaselt. Sellisel juhul ei saa valk täita talle ette nähtud kohustusi.

Niisiis täidavad valgud meie rakkudes mitmesuguseid ülesandeid: nad on antikehad, ensüümid, struktuursed osad ja teiste molekulide transportijad ja hoiustajad. Valgud vastutavad ka rakkude liikumise eest, osalevad närviimpulsside ülekandes, kontrollivad rakkude kasvu ja rakkude eristumist.

Võib öelda, et valkude süntees on elu alusprotsess, mida uurides saame teada, kuidas elu rakkudes kulgeb.  

Meetod ka ravimite toime uurimiseks

Valkude sünteesi on juba kaua aega uuritud. 1974. aastal anti Nobeli preemia füsioloogia ja meditsiini alal kolmele teadlasele (A. Claude, C. Duve ja E. Palade) just valgu sünteesi läbi viiva masina – ribosoomi – avastamise eest.

Kuid nüüd on Tartu Ülikooli molekulaarbioloogid selle uurimisel pika sammu edasi astunud ning saanud mitmeid uusi teadmisi. Nad töötasid välja meetodi, mille abil saab määrata ribosoomi kiirust. See on tähtis, sest tänu sellele saab tulevikus valkude sünteesi veelgi täpsemalt uurida.

Uut meetodit saab kasutada ka erinevate ravimite toime uurimisel. Näiteks lubab uus meetod uurida seda, kuidas mõjuvad ribosoomi töötamisele uued antibiootikumid, mis valkude sünteesi takistavad (inhibeerivad).

Uue meetodi arendasid välja Tartu Ülikooli molekulaar- ja rakubioloogia instituudi teadlased. Nendeks olid doktorant Ivan Kisly, vanemteadur Tiina Tamm ja professor Jaanus Remme.

Meetod põhineb luminestsentsi ehk helendamise määramisel, mis tekib kui ensüüm lutsiferaas viib läbi helendamist põhjustavat reaktsiooni. Ribosoomidel lastakse sünteesida liitvalku, mis koosneb kahest erinevast lutsiferaasist (Jaanimardika e Firefly ja merikannu e Renilla lutsiferaasidest). Meetod võimaldab määrata kui kiiresti ribosoom sünteesib esimese ja sellele järgneva lutsiferaasi.

Uued teadmised

Tänu Tartu Ülikooli teadlaste välja mõeldud uuele meetodile saadi teada ka seda, et ribosoomi enda koostises olev valk eL24 on tähtis nii valkude sünteesi alustamisel kui ka kulgemisel.

Siinkohal on paslik meelde tuletada, et rakud jagunevad eel- ja päristuumseteks. Eeltuumsetel (prokarüootsetel) rakkudel, näiteks bakteritel ja arhedel, puuduvad rakusised membraanid ja organellid. Päristuumsetel (eukarüootsetel) rakkudel on olemas membraanidega ümbritsetud organellid. Seened, taimed ja loomad, sh inimene, koosnevad päristuumsetest rakkudest.

Valk eL24, mille tähtsuse Tartu teadlased avastasid, on olemas just päristuumsete rakkude ribosoomide koostises. See valk koosneb kahest osast – "kehast" ja "sabast". Valgu eL24 "keha" osa paikneb ribosoomi sees ning "saba" osa ribosoomi pinnal.

Selleks, et kindlaks teha eL24 valgu eri osade roll valkude sünteesil, kasutasid teadlased pagaripärmi ribosoome.

Saadud tulemused näitasid, et ribosoomi pinnal olev "saba" on eelkõige oluline just ribosoomi liikumise kiiruse tagamiseks ning "keha" osa tagab efektiivse valkude sünteesi alustamise. Seega võivad ribosoomis olevad valgud ja nende valkude üksikud osad täita valkude sünteesimisel erinevaid rolle.   

Tulemused avaldati rahvusvahelises tippajakirjas Nucleic Acids Research.