የሞለኪውላር ባዮሎጂ ማእከላዊ ዶግማ ዲ ኤን ኤ ለሁሉም ፕሮቲኖቻችን ኮድ ለማድረግ መረጃን እንደያዘ ይጠቁማል፣ እና ሶስት የተለያዩ የአር ኤን ኤ ዓይነቶች ይህንን ኮድ ወደ ፖሊፔፕታይድ ይተረጎማሉ። በተለይም ሜሴንጀር አር ኤን ኤ (ኤምአርኤን) ከሴል ዲ ኤን ኤ ወደ ራይቦዞም የሚወስደውን የፕሮቲን ንድፍ ወደ ራይቦዞም ያጓጉዛል እነዚህም የፕሮቲን ውህደትን የሚቆጣጠሩት “ማሽኖች” ናቸው። አር ኤን ኤ (tRNA) ወደ አዲስ ፕሮቲን ለመቀላቀል ተገቢውን አሚኖ አሲዶች ወደ ራይቦዞም ያስተላልፋል። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ራይቦዞም ራሳቸው በዋናነት ራይቦሶምል አር ኤን ኤ (አር ኤን ኤ) ሞለኪውሎች ናቸው።
ነገር ግን የዲኤንኤ መዋቅር ለመጀመሪያ ጊዜ ከተሰራበት ግማሽ ምዕተ-አመት በኋላ ሳይንቲስቶች አር ኤን ኤ በፕሮቲን ውህደት ውስጥ ከመሳተፍ የበለጠ ትልቅ ሚና እንዳለው ተምረዋል። ለምሳሌ፣ ብዙ አይነት አር ኤን ኤ ካታሊቲክ ሆነው ተገኝተዋል፣ ይህም ማለት ኢንዛይሞች እንደሚያደርጉት ባዮኬሚካላዊ ምላሽ ይሰጣሉ። በተጨማሪም፣ ሌሎች በርካታ የ RNA ዝርያዎች ውስብስብ የቁጥጥር ሚናዎችን ሲጫወቱ ተገኝተዋልሕዋሳት።
በመሆኑም የአር ኤን ኤ ሞለኪውሎች በመደበኛ ሴሉላር ሂደቶች እና በበሽታ ሁኔታዎች ውስጥ በርካታ ሚናዎችን ይጫወታሉ። ብዙውን ጊዜ ኤምአርኤን የማይይዙት አር ኤን ኤ ሞለኪውሎች ለፕሮቲኖች ኮድ ስለሌላቸው ኮድ ያልሆኑ ይባላሉ። በብዙ የቁጥጥር ሂደቶች ውስጥ ኮድ የማይሰጡ mRNAs ተሳትፎ። የእነሱ መስፋፋት እና የተለያዩ ተግባራት "አር ኤን ኤ ዓለም" በሴል ውስጥ ዲ ኤን ኤ እና አር ኤን ኤ ተግባራትን ከዝግመተ ለውጥ ሊቀድም ይችላል ወደሚል መላምት ምክንያት ሆኗል፣ የፕሮቲን ባዮሲንተሲስ ተሳትፎ።
ኮድ ያልሆኑ አር ኤን ኤዎች በ eukaryotes
በ eukaryotes ውስጥ በርካታ ኮድ የማይሰጡ አር ኤን ኤ አሉ። በተለይም አር ኤን ኤ (tRNA) እና ራይቦሶማል አር ኤን ኤ (አር ኤን ኤ) ያስተላልፋሉ። ቀደም ሲል እንደተገለፀው ሁለቱም tRNA እና አር ኤን ኤ ኤምአርኤን ወደ ፕሮቲኖች በመተርጎም ረገድ ትልቅ ሚና ይጫወታሉ። ለምሳሌ፣ ፍራንሲስ ክሪክ ከኤምአርኤን ኑክሊዮታይድ ኮድ ጋር የሚያገናኙ አስማሚ አር ኤን ኤ ሞለኪውሎች መኖራቸውን ጠቁመዋል፣በዚህም አሚኖ አሲዶችን ወደ እያደገ ፖሊፔፕታይድ ሰንሰለቶች እንዲሸጋገሩ አመቻችቷል።
የሆግላንድ እና ሌሎች ስራ። (1958) የተወሰነ የሴሉላር አር ኤን ኤ ክፍልፋይ ከአሚኖ አሲዶች ጋር በጥምረት የተገናኘ መሆኑን አረጋግጧል። በኋላ፣ አር ኤን ኤ የሪቦዞምስ መዋቅራዊ አካል ሆኖ መገኘቱ፣ ልክ እንደ tRNA፣ አር ኤን ኤ ደግሞ ኮድ እንደማይሰጥ ይጠቁማል።
ከአር ኤን ኤ እና ቲ ኤን ኤ በተጨማሪ በ eukaryotic ህዋሶች ውስጥ ኮድ የማይሰጡ ሌሎች አር ኤን ኤዎች አሉ። እነዚህ ሞለኪውሎች በሴል ውስጥ ባሉ ብዙ ጠቃሚ የኤር ኤን ኤ ሃይል ማከማቻ ተግባራት ላይ ያግዛሉ፣ እነሱም አሁንም ተዘርዝረዋል እና ተገልጸዋል። እነዚህ አር ኤን ኤዎች ብዙውን ጊዜ እንደ ትናንሽ ተቆጣጣሪ አር ኤን ኤዎች (sRNAs) ይባላሉ።በ eukaryotes, እነሱ በተጨማሪ በበርካታ ንዑስ ምድቦች ተከፋፍለዋል. አንድ ላይ፣ ተቆጣጣሪ አር ኤን ኤዎች ውጤቶቻቸውን የሚሠሩት በተሟጋች መሠረት ማጣመር፣ ከፕሮቲን ጋር ውስብስብነት እና የራሳቸው ኢንዛይም እንቅስቃሴ ነው።
ትንሽ ኒውክሌር አር ኤን ኤ
አንድ አስፈላጊ የትንሽ ተቆጣጣሪ አር ኤን ኤዎች አነስተኛ ኑክሌር አር ኤን ኤ (snRNAs) በመባል የሚታወቁ ሞለኪውሎችን ያቀፈ ነው። እነዚህ ሞለኪውሎች በአር ኤን ኤ መሰንጠቅ ጂኖችን በመቆጣጠር ረገድ ትልቅ ሚና ይጫወታሉ። SnRNAs በኒውክሊየስ ውስጥ ይገኛሉ እና አብዛኛውን ጊዜ snRNPs (ትንንሽ ኒዩክሌር ራይቦኑክሊዮፕሮቲኖች፣ አንዳንዴም "snurps" በመባል የሚታወቁት) ከፕሮቲን ጋር በጥብቅ የተቆራኙ ናቸው። ከእነዚህ ሞለኪውሎች ውስጥ በጣም የተለመዱት U1፣ U2፣ U5 እና U4/U6 ቅንጣቶች ሲሆኑ እነዚህም በቅድመ-ኤምአርኤን በመከፋፈል የበሰለ ኤምአርኤን ለመፍጠር ይሳተፋሉ።
ማይክሮ አር ኤን ኤ
ሌላው ለተመራማሪዎች ትልቅ ትኩረት የሚሰጠው ርዕስ ማይክሮ አር ኤን ኤ (ሚ አር ኤን ኤ) ሲሆን እነዚህም ከ22 እስከ 26 ኑክሊዮታይድ ርዝማኔ ያላቸው ትናንሽ ተቆጣጣሪ አር ኤን ኤዎች ናቸው። በጂን ቁጥጥር ውስጥ በሴል ውስጥ ሚአርኤኖች መኖራቸው እና የኮንትራት ተግባሮቻቸው አር ኤን ኤዎች በመጀመሪያ በኔማቶድ ሲ. elegans ውስጥ ተገኝተዋል (ሊ እና ሌሎች፣ 1993፣ ዋይትማን እና ሌሎች፣ 1993)። ሚአርአን ከተገኙበት ጊዜ ጀምሮ ዝንቦችን፣ አይጦችን እና ሰዎችን ጨምሮ በሌሎች በርካታ ዝርያዎች ተለይተው ይታወቃሉ። እስካሁን ድረስ፣ ብዙ መቶ ሚአርኤንኤዎች ተለይተዋል። ብዙ ተጨማሪ ሊኖሩ ይችላሉ (ሄ እና ሃኖን፣ 2004)።
MiRNAs ትርጉምን በመጨፍለቅ የጂን አገላለፅን እንደሚገታ ታይቷል። ለምሳሌ፣ ማይአርኤን በC. elegans፣ lin-4 እና let-7 የተመሰጠሩ፣ከ mRNA ዒላማዎቻቸው 3'-ያልተተረጎመ ክልል ጋር በማያያዝ በተወሰኑ የእድገት ደረጃዎች ላይ ተግባራዊ ፕሮቲኖች እንዳይፈጠሩ ይከላከላል። እስካሁን ድረስ የተጠኑ አብዛኞቹ ሚአርኤንኤዎች ከኤምአርኤንኤዎች ጋር በማያያዝ የጂን አገላለፅን የሚቆጣጠሩ የሚመስሉት ፍጽምና የጎደለው የመሠረት ጥንድ በማጣመር እና በቀጣይ የትርጉም መከልከል ነው፣ ምንም እንኳን አንዳንድ ልዩ ሁኔታዎች ቢታዩም።
ተጨማሪ ጥናቶች ሚአርኤን በካንሰር እና በሌሎች በሽታዎች ላይ ትልቅ ሚና እንደሚጫወቱ ያሳያል። ለምሳሌ፣ ሚአር-155 ዝርያው ከቡርኪት ሊምፎማ በተገኙ በ B ሴሎች የበለፀገ ሲሆን ተከታታይነቱም ከታወቀ ክሮሞሶም መለወጫ (በክሮሞሶም መካከል ያለው የዲኤንኤ ልውውጥ) ጋር ይዛመዳል።
አነስተኛ ጣልቃ የሚገባ አር ኤን ኤ
ትንሽ ጣልቃ የሚገባ አር ኤን ኤ (siRNA) ሌላው የአር ኤን ኤ ክፍል ነው። ምንም እንኳን እነዚህ ሞለኪውሎች ከ21 እስከ 25 የመሠረት ጥንዶች ብቻ ቢረዝሙም፣ የጂን አገላለጽ ጸጥ ለማድረግም ይሠራሉ። በተለይም አንድ ባለ ሁለት-ክር ያለው የሲአርኤን ሞለኪውል RISC በሚባል ውስብስብ ውስጥ ሊካተት ይችላል። ይህ አር ኤን ኤ የያዘው ውስብስብ የኤምአርኤንኤ ሞለኪውል ከአር ኤን ኤ ክፍል ጋር ተጨማሪ ቅደም ተከተል ያለው ቅጂ እንዳይገለበጥ ይከለክላል።
MiRNAs ለመጀመሪያ ጊዜ የታወቁት በአር ኤን ኤ ጣልቃ ገብነት (አር ኤን ኤ) ውስጥ በመሳተፋቸው ነው። እነሱ በዝግመተ ለውጥ ውስጥ እንደ ድርብ-ክር ኤን ኤን ቫይረሶች እንደ መከላከያ ዘዴ ሊሆኑ ይችላሉ። ሲአርኤንኤዎች ማይ አር ኤን ኤ በሚከሰትበት እና የሁለቱም አር ኤን ኤ ዓይነቶች ሂደት አንድ አይነት ኢንዛይም በሚያካትት ሂደት ከረዥም ቅጂዎች የተገኙ ናቸው።Dicer. ሁለቱ ክፍሎች በአፈና ስልታቸው የሚለያዩ ይመስላሉ፣ ነገር ግን ሲአርኤዎች የሚርአናዎችን የተለመዱ ባህሪያትን የሚያሳዩበት እና በተቃራኒው (He & Hannon, 2004) ልዩ ሁኔታዎች ተገኝተዋል (He & Hannon, 2004)።
ትንሽ ኒውክሊዮላር አር ኤን ኤ
በ eukaryotic nucleus ውስጥ፣ ኑክሊዮሉስ የ rRNA ሂደት እና የሪቦሶም ስብስብ የሚካሄድበት መዋቅር ነው። ትናንሽ ኑክሊዮላር አር ኤን ኤ (snoRNAs) የሚባሉት ሞለኪውሎች በዚህ መዋቅር ውስጥ በመብዛታቸው ከኑክሊዮላር ተዋጽኦዎች ተለይተዋል። እነዚህ ሞለኪውሎች የ rRNA ሞለኪውሎችን ለማስኬድ ይሠራሉ, ይህም ብዙውን ጊዜ ሜቲሌሽን እና የተወሰኑ ኑክሊዮሲዶችን pseudouridylation ያስከትላል. ማሻሻያዎች የሚስተዋሉት ከሁለት የ snoRNAs ክፍሎች በአንዱ ነው፡ C/D-box ወይም H/ACA-box ቤተሰቦች፣ይህም በተለምዶ ሚቲኤል ቡድኖችን መጨመርን ወይም የኡራዲን ኢሶሜራይዜሽን ያልበሰለ የ አር ኤን ኤ ሞለኪውሎችን በቅደም ተከተል ያካትታል።
ኮድ ያልሆኑ አር ኤን ኤዎች በፕሮካርዮተስ
ነገር ግን፣ eukaryotes በሴል ውስጥ ያሉ አር ኤን ኤዎች ልዩ የቁጥጥር ሃይል ያላቸውን ኮድ ወደማይሰጡ አር ኤን ኤዎች ገበያውን አላሳደገውም። ባክቴሪያዎች አነስተኛ የቁጥጥር አር ኤን ኤዎች ክፍል አላቸው. ባክቴሪያ አር ኤን ኤዎች ከቫይረሰሰሰ እስከ የእድገት ወደ ቋሚ ምዕራፍ ሽግግር በሚደርሱ ሂደቶች ውስጥ ባክቴሪያ የተመጣጠነ ንጥረ ነገር እጥረት ሲያጋጥመው ይሳተፋል።
የባክቴሪያ አር ኤን ኤ አንዱ ምሳሌ በ Escherichia coli ውስጥ የሚገኘው 6S አር ኤን ኤ ነው። ይህ ሞለኪውል በጥሩ ሁኔታ ተለይቶ ይታወቃል ፣ የመጀመሪያ ቅደም ተከተል በ 1980 ተከስቷል። 6S አር ኤን ኤበብዙ የባክቴሪያ ዝርያዎች ተጠብቆ ይገኛል፣ ይህም በጂን ቁጥጥር ውስጥ ትልቅ ሚና እንዳለው ያሳያል።
አር ኤን ኤ የሜሴንጀር አር ኤን ኤ ከዲኤንኤ የሚገለብጠውን ሞለኪውል አር ኤን ኤ polymerase (RNAP) እንቅስቃሴ ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር ታይቷል። 6S አር ኤን ኤ በእድገቱ ወቅት ወደ ጽሑፍ መገልበጥ የሚያነቃቃውን ከፖሊሜሬሴስ ንዑስ ክፍል ጋር በማያያዝ ይህንን እንቅስቃሴ ይከለክላል። በዚህ ዘዴ 6S አር ኤን ኤ ንቁ እድገትን የሚያበረታቱ ጂኖችን አገላለጽ ይከለክላል እና ሴሎች ወደ ቋሚ ክፍል እንዲገቡ ይረዳል (Jabri, 2005)።
Riboswitches
የጂን ደንብ - በሁለቱም በፕሮካርዮትስ እና በ eukaryotes - በአር ኤን ኤ ሬጉላቶሪ ኤለመንቶች ራይቦስዊችስ (ወይም አር ኤን ኤ ስዊች) ተጽዕኖ ይደረግበታል። Riboswitches የአካባቢን ወይም የሜታቦሊክ ምልክቶችን የሚያውቁ እና ምላሽ የሚሰጡ እና በጂን አገላለጽ ላይ ተጽእኖ የሚያሳድሩ አር ኤን ኤ ሴንሰሮች ናቸው።
የዚህ ቡድን ቀላል ምሳሌ በባክቴሪያ በሽታ አምጪ ተውሳኮች ሊስቴሪያ ሞኖሳይቶጂንስ ውስጥ የሚገኘው የሙቀት ዳሳሽ አር ኤን ኤ ነው። ይህ ባክቴሪያ ወደ አስተናጋጁ ውስጥ ሲገባ፣ በአስተናጋጁ አካል ውስጥ ያለው የሙቀት መጠን መጨመር በባክቴሪያ ፒርኤፍኤ ጂን በተሰራው ኤምአርኤን 5' ያልተተረጎመ ክልል ውስጥ ያለውን ክፍል ሁለተኛ መዋቅር ይቀልጣል። በውጤቱም፣ በሁለተኛው መዋቅር ላይ ለውጦች ይከሰታሉ።
ተጨማሪ ራይቦስዊች ለተለያዩ ፍጥረታት ሙቀት እና ቅዝቃዜ ምላሽ ለመስጠት እንዲሁም እንደ ስኳር እና አሚኖ አሲድ ያሉ ሜታቦላይቶች ውህደትን ይቆጣጠራል። ምንም እንኳን ሪቦስዊች በፕሮካርዮት ውስጥ በብዛት የሚታዩ ቢመስሉም ብዙዎቹ በ eukaryotic cells ውስጥም ተገኝተዋል።
