كشوفات تذهل الباحثين حول مدى التعقيد "غير المتوقع" في ال rna البشري
سأبدء بإذن الله ببعض المنشورات في البيلوجيا الجزيئيه و سيكون هذا اول منشور لي
ولي الشرف ان اكون اول من يبدء بالنشر في المنتدي في قسم الترجمه و الله المستعان
https://fbcdn-sphotos-b-a.akamaihd.n...14978119_n.jpg
كشوفات تذهل الباحثين حول مدى التعقيد "غير المتوقع" في ال RNA البشري:
_____________
في بحث نشر بتاريخ 9 – 1 – 2014 اكتشاف وظائف جديدة لجزيئات الرنا الطويلة غير المشفرة للبروتينات lncRNAs ولم يعد مجرد هراء وفضلات كما كان يعتقد سابقا .. وكشفت التقنيات الحديثة أن جزءا كبيرا من الجينوم البشري يتم نسخه إلى جزيئات رنا بنسبة تصل إلى 70 % من الجينوم وهو ما يفوق التوقعات السابقة بكثير.
ويقول باحثون من جامعة هارفارد أن تحليل الترانسكريبتوم البشري (مكتبة جزيئات الرنا في خلايا البشر المختلفة) قد أظهر "تعقيدا غير متوقع" فيه، إنه أعمق من أن تسبر أغواره بالتقنيات المعروفة حاليا.
نسخ الرنا غير المشفرة : تضم جزيئات الرنا المحافظة على حياة الخلية مثل :
tRNAs - rRNA - snRNA - snoRNA.
كما تضم عدد كبيرا من جزيئات الرنا الطويلة lncRNA (جزيئات من الرنا بطول يزيد عن 200 أساس تفتقر لنقطة بدء الترجمة ORF).
تستطيع lncRNAs أن تنظم التعبير الجيني على المستوى ما فوق الجيني ومستوى الترجمة ومستوى ما بعد الترجمة، وتستطيع التدخل في العديد من العمليات الفيزيولوجية والإمراضية كالنمو الخلوي والمناعة والنشوء السرطاني والأمراض السريرية وغيرها الكثير.
ال RNA عالم يتوسع !
جزيئات RNA الطويلة غير المشفرة للبروتينات ليست مجرد فضلات
>>>>>>>>>>>
ابتكر العلماء على مر السنوات العشر الأخيرة طرائق جديدة كطرق السلسلة الكاملة لل DNA وطرق مصفوفات ال DNA (DNA tiling microarrays) الأمر الذي مكنهم من تحديد مكتبة ال RNA البشري transcriptomeومعرفة خصائصها. لقد غيرت هذه التقنيات من من فهمنا لآليات تنظيم الجينوم ومحتوياته وكشفت أن جزءا كبيرا من الجينوم البشري يتم نسخه إلى RNA بنسبة تصل إلى 70 % من الجينوم وهو ما يفوق التوقعات السابقة بكثير.
أعلن فريق من الباحثين العام الماضي (يضم الفريق البروفيسور Tim Mercer من معهد العلوم الحيوية الجزيئية في جامعة كوينزلاند و Roche Nimblegen و John Rinn وفريقه من جامعة هارفارد قسم الخلايا الجذعية والأحياء التجديدية) أن تحليل الترانسكريبتوم البشري قد أظهر "تعقيدا غير متوقع" فيه، إنه أعمق وأوسع من قدرة تقنيات معرفة تسلسلات ال RNA الموجودة حاليا.
استخدم هؤلاء الباحثون هذه التقنيات لتحديد ووصف نسخ ال RNA غير المعروفة والتي تعرف بندرتها أو انتساخها العابر بتراكيز أقل من الحدود التي يمكن كشفها بطرق سلسلة ال RNA المعروفة الآن. أظهرت البيانات أيضا أن هذه الجزيئات منخفضة التركيز -والتي كانت تعتبر سابقا من المشوشات على عملية السلسلة- تشير إلى نسخ غير مكتملة التجمع. ويقول الباحثون أن هذه النتائج تظهر مدى وعمق تعقيد الترانسكريبتوم البشري وأننا بعيدون عن سبر أغواره كاملة.
نسخ الرنا غير المشفرة هي جزيئات من الرنا تضم جزيئات الرنا المحافظة على حياة الخلية (دائمة الانتساخ والأساسية لحياة الخلية وتلعب دورا هاما في إنجاح اصطناع البروتينات كجزيئات الرنا الناقل tRNAs والرنا الريبوزومي rRNA والرنا النووي الصغير snRNA ورنا النويات الصغير snoRNA).
ويضم الرنا غير المشفر أيضا عدد كبيرا من جزيئات الرنا الطويلة lncRNA التي تعرف بأنها جزيئات من الرنا الداخلية الخلوية بطول يزيد عن 200 أساس ولكنها تفتقر لنقطة بدء الترجمة ORF إلى بروتين (أقل من 100 حمض أميني). تتألف جزيئات الرنا من مجموعات غير متجانسة تسمح لها بتغطية مجال واسع من الوظائف الجزيئية والخلوية من خلال تشكلها بأشكال مختلفة. تصنف جزيئات الرنا الطويلة غير المشفرة حسب موقعها من الجينات المرمزة للبروتينات إلى : بين جيني – ضمن جيني (انتروني) أو متمم antisense. أثبتت الجهود المبدئية لوصف هذه الجزيئات أنها تعمل على الجينات المجاورة لها بالوضع المقرون cis.
... المراحل التنظيمية :
<<<<
تستطيع lncRNAs أن تنظم التعبير الجيني على المستوى ما فوق الجيني ومستوى الترجمة ومستوى ما بعد الترجمة، وتستطيع التدخل في العديد من العمليات الفيزيولوجية والإمراضية كالنمو الخلوي والمناعة والنشوء السرطاني والأمراض السريرية وغيرها الكثير. تم التعرف على lncRNA التقليدي (عرف بمصطلح الهراء) من خلال عمل البروفيسور Howard Chang من جامعة ستانفورد والدكتور Rinn. قادت أبحاثهما إلى اكتشاف جزيئة رنا منزوعة الانترونات طولها 2200 أساس تتفاعل مع مجموعة بروتينات Polycomb لتعديل الكروماتين وكبح انتساخ مورثات HOX البشرية التي تنظم النمو الخلوي. لقد بقيت هذه النتائج غير مفهومة تماما لفترة من الزمن.
وجد أن جزيئات RNA (الهراء) منسوخة عن الموقع HOXC ويكبح انتساخ المواقع المجاورة بطول 40 ألف أساس بتغيير حالة الكروماتين ثلاثي المتيلة. تنظم مورثات HOX (التي تنتمي إلى العائلة الكبيرة المنظمة للنمو الجنيني) عددا كبيرا من العمليات بما فيها الاستموات الخلوي وإشارات المستقبلات والتمايز والحركة وتنشؤ الأوعية الدموية. سجل الخلل في تعبير مورثة هوكس في بعض حالات النمو الجنيني المعيب والسرطانات.
تعمل جزيئات الرنا هذه (الفضلات) على كبح تعبير المورثة هوكس بتوجيه عمل معقدات "بولي كومب" المعدلة لبنية الكروماتين للسيطرة على حالة الخلايا بمستوى فوق جيني وبالتالي السيطرة على التعبير الجيني. يزداد التعبير عن هذه جزيئات الرنا هذه في سرطانات الثدي الأولية وحالات النقائل، ويمكن من خلال مستويات التعبير عنها في السرطانات الأولية التنبؤ النهائي بالنقائل والموت. الاكتشاف الجديد هو اكتشاف علاقة تغيرات الكروماتين بالنقائل السرطانية عبر هذه الجزيئات، وهو الأمر الذي وسع إدراكنا لأهمية هذه الجزيئات في الأمراض البشرية.
يقول د تشانغ وزملاؤه أن الاكتشاف بأن عدة أنواع من lncRNA قادرة على التحكم بتغيرات الانتساخ، وهذا يعني أن الاختلاف في تركيبة lncRNA بين الخلايا العادية والخلايا السرطانية ليس ناتجا ثانويا للاستحالة السرطانية، وأن lncRNA مرتبطة بقوة مع ترقي السرطانات. أظهر الباحثون وجود خلل في تنظيم lncRNA للموقع HOX خلال ترقي سرطان الثدي.
أثبت الباحثون أيضا أن التعبير القسري عن هذه الجزيئات (الفضلات) في الخلايا الظهارية السرطانية تحرض إعادة توجيه معقدات بولي كومب 2 الكابحة (PRC2) على طول الجينوم في نمط شبيه بما يحدث في الأرومات الجنينية بما يؤدي إلى تغير في متيلة الليزين 27 في الهيستونات H3 وبالتالي تغير التعبير الجيني وزيادة قدرة السرطان على الغزو ونشر النقائل بطريقة معتمدة على PRC2.
لاحظوا من جهة أخرى أن هذه الجزيئات قادرة على كبح قدرة السرطان على الغزو خصوصا في الخلايا التي تملك فعالية كبيرة لل PRC2. تشير هذه النتائج إلى أن لجزيئات lncRNA دورا في تعديل السرطان فوق جينيا وقد تكون مهمة في تسخيص السرطان وعلاجه. لذا يقول الباحثون أنه بالإمكان تحليل lncRNA تفريقيا للمساعدة في تشخيص السرطان ومعرفة خطورة الإنذار وفي تحديد العلاجات المحتملة.
منذ عامين تقريبا، قام مشروع جينيكود ضمن إطار مشروع إينكود بتقديم وتحليل بيانات lncRNA البشرية وهي أفضل بيناتا لدينا اليوم. تشمل هذه البيانات شروحات ل 9277 مورثة تنتج 14880 نسخة RNA. إن تحديد هذا العدد الكبير من lncRNA ودراسته يجعل الباحثين أمام مهمة شاقة لتحديد أوصاف كاملة لكل واحد منها. أن الاكتشاف الكامل لها يشكل تحديا لمطوري التقنيات للوصول إلى تقنيات قادرة على أداء هذه المهمة.
المصدر (التقانةالحيوية
:http://genengnews.com/insight-and-in...pands/77900006
الـrna الانتروني الحلقي يقف بوجه عقيدة الحمض النووي النفاية
الـRNA الانتروني الحلقي يقف بوجه عقيدة الحمض النووي النفاية
مؤخراً، تم اكتشاف فئة جديدة كلياً من الـRNA الحلقي، وهذا يضيف طبقة أخرى من التعقيد المذهل لعلم الجينات البشرية. هذا الـRNA الحلقي يكوّن مناطق الانترونات داخل الجين، حيث كان يُظَن أنه ليس إلا حمض نووي نفاية Junk DNA.
يتم نسخ الجينات وترجمتها في النباتات والحيوانات إلى "جزيئات الـRNA الرسول (mRNA)" والتي يتم معالجتها لاحقاً لحذف المناطق والاجزاء التي لا تنتهي في ترجمة الـRNA الناضج، أي أن الأجزاء التي فيها مشاكل – بما معناه – يتم حذفها. وحتى نفهم أكثر، يجب أن نعرف ما هو الانترون وما هو الاكسون، فالاكسونات Exons هي مناطق الجينات المتبقية في الشفرة النهائية للـRNA المرتبطة بالشفرة الجينية، والانترونات Introns هي المناطق التي يتم قطعها واخراجها ولحامها من الشفرة الجينية. عندما اكتشف العلماء لأول مرة عدداً كبيراً من تلك المناطق الملحومة من أجزاء الانترونات، تعثروا بعائق لأنهم اعتقدوا مسبقاً أن تلك المناطق لا تخدم أي وظيفة، وأنها يجب أن يتم تحليلها (أي التخلص منها) بواسطة الآليات داخل الخلية.
في الـRNA الانتروني الحلقي المكتشف حديثاً (وهي تعرف الآن بـciRNA)، فإن الانترونات يتم قطعهن من الشفرة الجينية الأولية إلى جزيئات RNA أصغر حتى تتشكل الحلقات، هذه الحلقات تقوم بتحسين عملية ترجمة الحمض النووي. وهذا تم اثباته عندما تمكن الباحثون من "قلقلة" عمل الـ ciRNA في الخلية عن طريق منع عمله ومراقبة تأثير ما قاموا به على التعبير الجيني. واكتشف العلماء أيضاً أن الـ ciRNA قام بتعزيز فعالية الجين، حيث يقوم ciRNA بالمشاركة في آلية ترجمة الجينات التي تقوم بنسخ الحمض النووي DNA إلى الحمض النووي RNA. وما يثير الاهتمام حقيقةً، هو أن هذا الـ ciRNA له تعبير محدد حسب نوع الخلية، مما يظهر بشكل واضح أنهنّ يتم التحكم بهن بشكل خاص، وفاعلات بشكل كبير.
وعلى النقيض من الـ RNA الحلقي المكتشف سابقاً والذي يتكون من اكسونات ملتحمة، ويعمل بشكل رئيسي كـ micro RNA متطفل في سيتوبلازم الخلية، فإن الـ ciRNA يعمل كمحسِّن للترجمة في النواة. في الحقيقة فإن الـ ciRNa يتمركز بشكل رئيسي في النواة، والتي تحتوي الحمض النووي الجيني، حيث تتم هناك عملية تحسين التعبير الجيني.
وفي الحقيقة، فقد اكتشف الباحثون تنوعاً واسعاً من جزيئات الـ RNA التي تقوم بدور تنظيمي، والمشفرة في انترونات الجين، وتتضمن snoRNA و miRNA و أنواع أخرى متعددة من lncRNA. وحالياً يستطيع العلماء إضافة الـ ciRNA إلى القائمة المتنامية من الـDNA الفعّال والموجود بالانترونات، الذي يقوم بخلق صورة للتعقيد في الخلية والذي سيزيد مع الزمن. بكل وضوح، فمناطق الانترون والتي توجد داخل الجينات وتغطي حوالي عشرين بالمائة من مجموع الجينوم البشري لها وظائف هامة وفعّالة مثلها مثل المناطق المشفرة للبروتينات (الاكسونات) والتي تغطي أقل من خمسة بالمائة من كل الجينوم.
هذه الاكتشافات الحديثة للـ RNA الحلقي – والمتضمن داخل المناطق غير المشفرة للجينات – تستمر بكشف التعقيد المدهش للشفرة الجينية والتي توجد على شكل طبقات متراكبة من المعلومات. في الواقع فإن هذه المعطيات تظهر أن جينات الفرد تحتوي على مستويات متعددة من المعلومات الجينية عالية الوظيفة – وهذه حقيقة لا يستطيع التطوّر برهنتها.
المصادر:أنا مسلم ضد الإلحاد
الجزء الاول سلسلة الrna تٌظهر مزيد من التصميم فيها
سلسلة ال RNA
https://fbcdn-sphotos-c-a.akamaihd.n...43693979_n.jpg
الحلقة الاولى : التعقيد في الرنا المرسال mRNA
كلنا يعرف هذا المرسال mRNA ويعرف وظائفه وتركيبه وتنظيمه. فهو الوسيط الناقل للمعلومات من الجينوم DNA إلى الريبوزومات التي تصطنع البروتينات. اكتُشف عام 1961.
يتم تصنيعه بشكل متمم لأحد طاقي ال DNA من الجينة المشفرة لبروتين معين.
لذا لن نتكلم في هذه النقاط بل سنتكلم في 3 نقاط مهمة:
في هذا الجزء سنتكلم عن النقطه الاولي
- التعقيد المرافق لوجود هذا الجزيء في الخلية
: التعقيد المرافق لوجود هذا الجزيء في الخلية:
أشارت 3 أبحاث نشرت مؤخرا في مجلة Nature إلى أن جزيئات ال RNA تحمل المعلومات على مستويين!!
-المستوى الأول : تسلسل جزيئات ال RNA
-المستوى الثاني : طريقة تطوي هذا الجزيء في الفراغ
تشير هذه الدراسات إلى أن الشكل الفراغي لجزيء mRNA يؤثر بشكل حاسم في تنظيم التعبير عن البروتينات التي يشفر لها
بكلمات أخرى :
ان تسلسل النكليوتيدات يحمل معلومات البروتين وتسلسله الأميني... وان الشكل الفراغي للجزيء يحمل معلومات تنظم التعبير عن البروتين.
مصطلح التنظيم الجيني يشمل العمليات التي تحدد زمن وكمية البروتين المطلوب للخلية من هذه الجينة
يحدث هذا التنظيم على مستوى ال DNA ومن ثم RNA
البنية الفراغية لجزيء الرنا المرسال تشارك في تنظيم صنع البروتين ليتم انتاجه بكميات محددة وفق حاجة الخلية
In parallel to the genetic code for protein synthesis, a second layer of information is embedded in all RNA transcripts in the form of RNA structure. RNA structure influences practically every step in the gene expression program
http://www.nature.com/nature/journal...ture12946.html
http://www.nature.com/nature/journal...l/505621a.html
http://www.nature.com/nature/journal/v505/n7485/full/nature12894.html
(التقانةالحيوية) Biotechnology
