Polycistroniskt mRNA

Begreppet kommer från grekiskans "poly" som betyder många och "cistron", ett äldre ord för gen i betydelsen en kodande enhet. Ett polycistroniskt mRNA innehåller alltså flera kodande sekvenser efter varandra på samma molekyl, var och en med sin egen start- och stoppsignal för proteintillverkningen. När cellens ribosomer läser av molekylen kan de därför producera flera olika proteiner från ett och samma budbärar-RNA.

Denna uppbyggnad hänger nära ihop med operon-systemet hos bakterier. Ett operon är en grupp gener som ligger tillsammans, regleras gemensamt och avläses i ett svep till ett enda långt mRNA. Ett klassiskt exempel är lac-operonet hos tarmbakterien Escherichia coli. Det innehåller tre gener som behövs för att bryta ner mjölksockret laktos. När laktos finns tillgängligt skrivs alla tre generna av till ett gemensamt polycistroniskt mRNA, och bakterien kan snabbt och samordnat tillverka alla enzymer som behövs för att utnyttja sockret. Detta är ett effektivt sätt att slå på och av flera funktioner samtidigt.

Hos människor och andra eukaryoter ser det annorlunda ut. Här är nästan allt mRNA monocistroniskt, vilket innebär att varje färdig mRNA-molekyl normalt kodar för ett enda protein. Generna ligger oftast separat och regleras var för sig, vilket ger en mer finkänslig styrning men kräver mer omfattande maskineri. Eukaryot mRNA genomgår dessutom bearbetning, bland annat påsättning av en så kallad cap i ena änden och en svans av adenin i den andra, något som passar dåligt ihop med flera kodande regioner på rad.

För den som intresserar sig för släktforskning och DNA-tester är polycistroniskt mRNA mest en grundläggande pusselbit för att förstå hur olika livsformer organiserar sin arvsmassa. Det visar att samma genetiska alfabet kan packas och avläsas på olika sätt beroende på organism. Kunskapen är central inom molekylärbiologi, mikrobiologi och bioteknik, exempelvis när forskare bygger konstgjorda operon för att få bakterier att tillverka läkemedel eller andra nyttiga proteiner.