L’acido ribonucleico (RNA) di solito si trova in una singola stringa. In biologia molecolare, ibridazione significa combinare due acidi nucleici. L’ibridazione dell’RNA si verifica quando un filamento di RNA si combina o si ibrida con un altro filamento di RNA o con un filamento di acido desossiribonucleico (DNA). L’ibridazione dell’RNA utilizza percorsi speciali che possono aiutare gli scienziati a migliorare la biologia. Le cellule usano il processo di ibridazione dell’RNA per sopravvivere e i biologi molecolari usano l’ibridazione per sviluppare nuovi modi per combattere le malattie e produrre medicinali.
Il processo di replicazione dell’RNA utilizza il DNA per formare i più comuni ibridi di acido ribonucleico. Le macromolecole DNA-RNA si formano solo brevemente prima che il nuovo RNA venga rilasciato. Questo importante processo produce RNA messaggero (mRNA). L’mRNA produrrà proteine con l’aiuto o produrrà altri acidi ribonucleici e macromolecole. Usando questo processo, vengono sviluppati esperimenti per esplorare i tipi di proteine che ogni ibridazione DNA-RNA è responsabile della creazione.
In virus speciali, chiamati retrovirus, l’ibridazione dell’RNA viene utilizzata per infettare la cellula ospite. Il processo viene utilizzato insieme a uno speciale enzima chiamato trascrittasi inversa. Il virus inietta copie di RNA nella cellula insieme allo speciale enzima. L’enzima utilizza le macromolecole per formare un ibrido RNA-DNA. La trascrittasi inversa viene utilizzata negli esperimenti per aiutare a studiare le informazioni genetiche dei retrovirus.
Le strutture dei complessi ibridi di RNA sono importanti per la segnalazione cellulare o la comunicazione. In alcuni retrovirus, l’ibridazione dell’RNA dice alla trascrittasi inversa di degradare la copia originale dell’RNA. La cellula riconoscerebbe l’invasore di RNA e si proteggerebbe da esso, ma viene rapidamente degradata per evitarlo. Non si verifica nessun altro processo, quindi la forma e le dimensioni dell’ibrido RNA-DNA devono segnalare alla trascrittasi inversa per avviare il nuovo processo di distruzione delle prove.
Molti esperimenti di laboratorio utilizzano RNA speciale che si illumina, chiamato etichette, per aiutare a visualizzare dove sta avvenendo l’ibridazione dell’RNA. L’ibridazione in loco, o ibridazione in situ, viene spesso utilizzata per vedere dove risiedono determinate macromolecole all’interno di un tessuto. Questo processo utilizza temperature più elevate per allentare il DNA, che provoca l’ibridazione dell’RNA con le etichette iniettate. Il raffreddamento rapido del tessuto consente agli scienziati di utilizzare le etichette per trovare parti di tessuto. I dati possono portare a nuove strategie per combattere le malattie a livello molecolare.
La formazione originale degli ibridi di RNA è avvenuta nel 1960 ed è stata condotta per la prima volta prima che gli scienziati conoscessero i diversi tipi di RNA. Si sapeva che l’informazione genetica veniva trasferita dal DNA all’RNA, ma non si capiva la formazione di un ibrido DNA-RNA. Gli esperimenti hanno mostrato i primi ibridi DNA-RNA, che hanno anche dimostrato che il DNA è stato utilizzato per produrre l’RNA con l’aiuto di un enzima chiamato RNA polimerasi.