اندامک اصلی دخیل در خاموشی ژن کشف شد

 

مولکول های RNA ساخته شده از روی DNA بدلیل نقشی که در تولید پروتئین دارند بخوبی شناخته شده اند. میکروRNA ها، توالی های کوچک نوکلئوتیدی از جنس RNA هستند (~22 bp) که در گیاهان و جانوران یافت می شوند، پروتئینی کد نمی کنند اما در تنظیم ژن ها نقش دارند و تقریبا" در تمام فرآیندهای بیولوژیکی، از نمو تا واکنش به استرس اثر می گذارند. 

 

این مولکول ها تقریبا" در تمام سلول ها حضور دارند. میکروRNA ها به هدف قراردادن ده ها تا صدها ژن و سرکوب یا خاموش کردن بیان آنها مشهور می باشند. آنچه که کمتر شناخته شده این است که دقیقا" چگونه miRNA ها بیان ژن هدف را سرکوب می کنند. در حال حاضر گروهی از دانشمندان به رهبری ژنتیک دانان دانشگاه کالیفرنیا، مطالعه ای بر روی گیاه آرابیدوپسیس انجام داده اند که نشان می دهد عمل سرکوب بیان ژن هدف در شبکه اندوپلاسمی اتفاق می افتد (اندامک سلولی که شبکه بهم پیوسته ای از غشاها می باشد، دارای کیسه های پهن و توبول های شاخه دار که مانند یک بادکنک مسطح در سراسر سیتوپلاسم در سلول های گیاهی و جانوری گسترش یافته است).

مطالعه آنها برای اولین بار نشان داد که شبکه اندوپلاسمی جائی است که در آن سرکوب ترجمه بواسطه miRNA رخ می دهد. بمنظور دانستن اینکه چگونه miRNA ها بیان ژن هدف را سرکوب می کنند، در ابتدا نیاز به شناخت آن داریم که miRNA ها در سلول در کجا عمل خود را انجام می دهد. تاکنون کسی نمی دانست که غشاها برای فعالیت miRNA ها ضروری می باشند. آنها نشان دادند که پروتئین غشائیAMP1، برای سرکوب موفقیت آمیز ژن هدف miRNA مورد نیاز است. مشابه پروتئینAMP1 در جانوران نیز وجود دارد. نتایج این تحقیق در مجله Cell منتشر شده است.

بعبارت ساده، DNA، RNA را می سازد و سپس RNA پروتئین ها را. RNA اطلاعات ژنتیکی را رمزگشایی می کند که به توالی اسیدهای آمینه پروتئین ها ترجمه می شوند. اما RNA های غیرکدکننده (RNA هایی هستند که پروتئین کد نمی کنند)، بطور فزاینده ای در فرآیندهای بیولوژیکی عمل می کنند. ماکروRNA ها دسته ای از RNA های غیرکدکننده هستند که نقش آنها تنظیم بیان ژن های پایین دست می باشد.

تحقیق بر روی miRNA ها از زمانیکه برای اولین بار حدود 20 سال پیش شناسایی شدند بطور ویژه ای افزایش یافته است. در مورد بیماری ها، miRNA ها می توانند برای تغییر بیان این ژن ها برای مبارزه با بیماری ها  استفاده شوند، که این موضوع پتانسیل درمانی آنها را نشان می دهد.

miRNA ها جهت تنظیم ژن های هدف به دو صورت کلی عمل می کنند: از طریق تخریب کردن RNA های هدف، منجر به سرکوب بیان ژن می شوند و یا ثبات RNA های هدف را تحت تأثیر قرار نمی دهند، اما بسادگی از ترجمه شدن آنها به پروتئین ممانعت بعمل می آورند (فرآیند شناخته شده بعنوان مهار ترجمه). نتیجه پایانی مهار ترجمه این است که ژن ها بیان نمی شوند. اینکه چگونه miRNA ها باعث مهار ترجمه ژن های هدف خود می شوند به خوبی شناخته شده نیست. ولی شبکه اندوپلاسمی برای فعالیت مهار ترجمه miRNA ضروری است. این دانش جدید به درک ما از مکانیسم خاموشی ژن سرعت می بخشد. تصور می شود که بخش های شبکه اندوپلاسمی خشن در این فرآیند درگیر هستند. شبکه اندوپلاسمیک 2 نوع می باشد:  صاف و خشن. شبکه اندوپلاسمی خشن، پروتئین را سنتز و بسته بندی می کند و ناهموار بنظر می رسد و شبکه اندوپلاسمی صاف که در سنتز لیپیدها  و ترشح پروتئین ها دخیل است به شکل لوله می باشد.