RNA Splaying یک فرآیند سلولی است که برای بیان یک ژن بسیار مهم است. هنگامی که ژن ها از DNA به RNA مسنجر کپی شدند ، قطعات RNA که پروتئین هایی به نام اینترون ها را رمزگذاری نمی کنند ، برش داده می شوند و قطعات رمزگذاری دوباره به هم می پیوندند.
این فرآیند توسط یک مجموعه پروتئین بزرگ RNA به نام Splic کنترل می شود. زیست شناسان MIT قبلاً لایه جدیدی از مقررات را کشف کرده اند که به تعیین اینکه کدام سایت های مولکول مسنجر RNA بر روی چلپ چلوپ متمرکز خواهد شد ، کمک می کند.
تیم تحقیقاتی دریافتند که این نوع مقررات ، که به نظر می رسد بر بیان حدود نیمی از ژن های انسانی تأثیر می گذارد ، در کل پادشاهی حیوانات و همچنین در گیاهان واقع شده است. نتایج نشان می دهد که کنترل پیشنهاد RNA ، فرآیندی که برای بیان ژن اصلی است ، پیچیده تر از آنچه تاکنون شناخته شده است.
“لغزش در ارگانیسم های پیچیده تر ، مانند انسان ، پیچیده تر از برخی موجودات مدل مانند مخمر است ، اگرچه این یک فرایند مولکولی بسیار حفظ شده است. در قطعه انسان زنگ و سوت وجود دارد که به آن اجازه می دهد تا اینترون های خاص را با کارآمدتر پردازش کند. کانر کنی ، فارغ التحصیل MIT و نویسنده برجسته این مطالعه می گوید: یکی از مزایای سیستم مانند این ممکن است این باشد که انواع پیشرفته تر تنظیم ژن را امکان پذیر می کند.
کریستوفر برژ ، استاد زیست شناسی UNCAS و هلن ویتاکر در MIT ، نویسنده ارشد این مطالعه است که امروز در آن ظاهر می شود ارتباطات طبیعیحرف
پروتئین
پیشنهاد RNA ، فرایندی که در پایان دهه 70 یافت می شود ، به سلول ها اجازه می دهد تا محتوای استنوگرام tRNA را که دستورالعمل های ساخت پروتئین ها را حمل می کنند ، کنترل کنند.
هر متن tRNA حاوی مناطق برنامه نویسی است که به عنوان مناطق اگزون و غیر رمزگذاری شناخته می شوند که به عنوان اینترون شناخته می شوند. آنها همچنین شامل سایت هایی هستند که به عنوان سیگنال در جایی که باید رخ دهند عمل می کنند و به سلول اجازه می دهد توالی صحیح پروتئین مورد نظر را جمع کند. این فرآیند ژن را قادر می سازد پروتئین های متعدد را تولید کند. در طی محدوده زمان تکاملی ، پیشنهاد همچنین می تواند اندازه و محتوای ژن ها و پروتئین ها را هنگام روشن یا خاموش کردن اگزون های مختلف تغییر دهد.
اسپلیوما ، که بر روی اینترون ها تشکیل شده است ، از پروتئین ها و RNA غیر کد کننده تشکیل شده است ، به نام RNA هسته ای کوچک (SNRNA). در مرحله اول مونتاژ Splic ، مولکول SNRNA معروف به U1 snRNA ، در ابتدای اینترون به مکان 5 ‘preiss متصل می شود. تاکنون تصور شده است که قدرت اتصال بین سایت 5 ‘PLIS و SNRNA U1 مهمترین عامل برای اینکه آیا اینترون از متن mRNA بافته می شود ، مهمترین عامل است.
در مطالعه جدید ، تیم MIT دریافت که یک خانواده پروتئین به نام LUC7 همچنین به تعیین اینکه آیا این پیشنهاد خواهد بود کمک می کند ، اما فقط برای زیر مجموعه اینترون ها – در سلولهای انسانی ، تا 50 درصد.
پیش از این ، یک مطالعه شناخته شده بود که پروتئین های LUC7 به SNRNA U1 متصل می شوند ، اما عملکرد دقیق مشخص نبود. در سلولهای انسانی سه پروتئین LUC7 مختلف وجود دارد و آزمایش های کنی نشان می دهد که دو مورد از این پروتئین ها به طور خاص با یک وب سایت یک نوع 5 ‘Plaace تعامل دارند ، که محققان آن را “دست راست” نامیدند. پروتئین LUC7 سوم انسانی با نوع دیگری که محققان آن را “سمت چپ” می نامند ، تعامل دارد.
محققان دریافتند که حدود نیمی از اینترون های انسانی حاوی یک سایت راست یا چپ هستند ، در حالی که به نظر می رسد نیمی دیگر با تعامل با پروتئین های LUC7 کنترل نمی شود. محققان می گویند ، به نظر می رسد که این نوع کنترل لایه دیگری از مقررات را اضافه می کند که به از بین بردن اینترون های خاص تر کمک می کند.
کنی می گوید: “این سند نشان می دهد که این دو زیر کلاس 5 برش متفاوت وجود دارند و می توانند به طور مستقل از یکدیگر تنظیم شوند.” “برخی از این فرایندهای پیشنهادی اساسی در واقع پیچیده تر از آن چیزی هستند که از آن قدردانی می کنیم ، که نیاز به قدردانی بیشتر از آنچه ما در مورد این فرآیندهای مولکولی بسیار حفظ شده درست می دانیم.”
“دستگاه چکه پیشرفته”
کار قبلی نشان داده است که جهش یا حذف یکی از پروتئین های LUC7 که به حقوق راست که با سرطان خون همراه است ، متصل می شود ، از جمله حدود 10 درصد لوسمی میلوئید حاد (AMLS). در این مطالعه ، محققان دریافتند که AML که نسخه ای از LUC7L2 را از دست داده است این ژن دارای یک سایت های بی نظیر و بی نظیر است. این سرطانها همچنین همان نوع متابولیسم تغییر یافته را که در کارهای قبلی مشاهده شده اند ، توسعه داده اند.
Burge می گوید: “درک چگونگی از دست دادن این پروتئین LUC7 در برخی از AML در حال تغییر پیشنهاد پیشنهاد می تواند در طراحی روشهای درمانی که این اختلافات را در پیشنهاد برای درمان AML انجام می دهند ، کمک کند.” “همچنین داروهای مولکولی کوچکی برای سایر بیماری ها وجود دارد ، مانند آتروفی عضلانی نخاعی که تعامل بین u1 snRNA و شکاف 5 ‘خاص را تثبیت می کند. بنابراین دانستن اینکه پروتئین های خاص LUC7 بر این تعامل در سایت های خاص Plaace تأثیر می گذارد ، می تواند به بهبود مشخصات این طبقه از مولکولهای کوچک کمک کند. “
محققان با همکاری یک آزمایشگاه به سرپرستی ساشا لاوبینجر ، استاد دانشگاه مارتین لوتر هیل ویتنبرگ ، دریافتند که گیاهان اینترون ها دارای 5 سایت پلاک 5 “هستند که توسط پروتئین های LUC7 تنظیم می شوند.
تجزیه و تحلیل محققان نشان می دهد که این نوع پیشنهاد در یک جد مشترک گیاهان ، حیوانات و قارچ ها رخ داده است ، اما اندکی پس از رقیق شدن توسط گیاهان و حیوانات توسط قارچ ها از بین می رود.
کنی می گوید: “بسیاری از آنچه ما در مورد چگونگی کار و مؤلفه های اصلی می دانیم ، در واقع از ژنتیک مخمر نسبتاً قدیمی ناشی می شود.” “آنچه ما می بینیم این است که انسان و گیاهان تمایل دارند دستگاه های رانندگی پیشرفته تری داشته باشند ، با اجزای اضافی که می توانند اینترون های مختلف را به طور مستقل تنظیم کنند.”
محققان در حال حاضر در حال برنامه ریزی برای تجزیه و تحلیل بیشتر ساختارهای تشکیل شده توسط تعامل پروتئین های LUC7 با mRNA و بقیه برش هستند ، که می تواند به آنها در درک چگونگی ارتباط اشکال مختلف LUC7 با 5 قطعه مختلف کمک کند.
این نظرسنجی توسط مؤسسات ملی بهداشت ایالات متحده و بنیاد تحقیقات آلمان تأمین شد.
