አር ኤን ኤ ጣልቃ ገብነት ምንድን ነው? ይህ ቃል የሚያመለክተው በ eukaryotic ሕዋሳት ውስጥ የጂኖችን እንቅስቃሴ ለመቆጣጠር የሚያስችል ሥርዓት ነው። ተመሳሳይ ሂደት የሚከሰተው በአጭር (በአንድ ሰንሰለት ከ25 ኑክሊዮታይድ የማይበልጡ) የሪቦኑክሊክ አሲድ ሞለኪውሎች ነው።
አር ኤን ኤ ጣልቃ ገብነት የሚታወቀው ኤምአርኤን በማጥፋት ወይም በመሞት የጂን አገላለጽ ከጽሑፍ ግልባጭ በኋላ በመከልከል ነው።
አስፈላጊነት
በብዙ eukaryotes ሕዋሳት ውስጥ ይገኝ ነበር፡ ፈንገሶች፣ እፅዋት፣ እንስሳት።
አር ኤን ኤ ጣልቃገብነት ሴሎችን ከቫይረሶች ለመጠበቅ እንደ ጠቃሚ መንገድ ይቆጠራል። በፅንስ ሂደት ውስጥ ትሳተፋለች።
ሪቦኑክሊክ አሲድ በጂን አገላለጽ ላይ በሚያሳድረው ኃይለኛ እና መራጭ ባህሪ ምክንያት በህያዋን ፍጥረታት፣ የሕዋስ ባህሎች ላይ ከባድ ባዮሎጂያዊ ምርምር ሊደረግ ይችላል።
ከዚህ ቀደም፣ የአር ኤን ኤ ጣልቃገብነት የተለየ ስም ነበረው - መጨፍለቅ። በዚህ ሂደት ላይ ዝርዝር ጥናት ካደረገ በኋላ በህክምና አንድሪው ፋየር እና ክሬግ ሜሎ የተከሰተበትን ዘዴ ለማጥናት የኖቤል ሽልማት በማግኘት ይህ ሂደት እንደገና ተሰይሟል።
ታሪክ
አር ኤን ኤ ጣልቃ ገብነት ምንድን ነው? የእሱ ግኝት በከባድ ቅድመ ምልከታ ምክንያት ነው።አንቲሴንስ አር ኤን ኤ በዕፅዋት ጂኖች ውስጥ የመግለፅ መከልከል።
ከተወሰነ ጊዜ በኋላ የአሜሪካ ሳይንቲስቶች ትራንስጂን ወደ ፔቱኒያ ሲገቡ አስደናቂ ውጤት አግኝተዋል። ተመራማሪዎቹ የተተነተነውን ተክል አበባዎችን የበለጠ የተስተካከለ ቀለም እንዲሰጡ ለማድረግ ሞክረዋል. ይህንን ለማድረግ ለሐምራዊ ቀለም መፈጠር ኃላፊነት ላለው ኢንዛይም ቻኮን ሲንታሴዝ ተጨማሪ የጂን ቅጂዎችን ወደ ሴሎች አስተዋውቀዋል።
ነገር ግን የጥናቱ ውጤት ሙሉ በሙሉ ያልተጠበቀ ነበር። ከተፈለገው የፔትኒያ ኮሮላ ጨለማ ይልቅ የዚህ ተክል አበባዎች ነጭ ሆነዋል. የኢንዛይም ቻልኮን ሲንታሴስ እንቅስቃሴ መቀነስ ኮስታፕፕሽን ተብሎ ተጠርቷል።
አስፈላጊ ነጥቦች
ሙከራዎችን ተከትለው በዚህ የድህረ-ጽሑፍ ግልባጭ የጂን አገላለጽ መከልከል በኤምአርኤንኤ መበላሸት ደረጃ ላይ ያለውን ተጽእኖ አሳይቷል።
በዚያን ጊዜ እነዚያ ልዩ ፕሮቲኖችን የሚገልጹ እፅዋት በቫይረሱ ለመያዝ እንደማይችሉ ይታወቅ ነበር። በሙከራ ተረጋግጧል እንዲህ ያለውን ተቃውሞ ማግኘት የሚገኘው አጭር ኮድ ያልሆነ የቫይረስ አር ኤን ኤ ወደ ተክል ጂን በማስተዋወቅ ነው።
የ
አር ኤን ኤ ጣልቃገብነት፣ አሰራሩ እስካሁን ድረስ ሙሉ በሙሉ ያልተረዳው፣ “በቫይረስ የተመረተ ጂን ዝምታን” ይባላል።
ባዮሎጂስቶች የጂን አገላለጽ ከጽሑፍ ግልባጭ በኋላ የእነዚህን ክስተቶች ድምር ብለው መጥራት ጀመሩ።
አንድሪው ፋየር እና ባልደረቦቹ በተመሳሳይ ክስተት እና የትርጉም ስብስብ መግቢያ መካከል ያለውን ግንኙነት ማረጋገጥ ችለዋል።አር ኤን ኤ እና አንቲሴንስ ባለ ሁለት ገመድ አር ኤን ኤ ይመሰርታሉ። ለተገለጸው ሂደት መገለጥ እንደ ዋና ምክንያት እውቅና ያገኘችው እሷ ነበረች።
የሞለኪውላዊ ዘዴዎች ባህሪዎች
የጃርዲያ ኢንቴስቲናሊስ ዲሰር ፕሮቲን የሚመነጨው ባለ ሁለት ገመድ አር ኤን ኤ በመቁረጥ ትንንሽ የአር ኤን ኤ ቁርጥራጮችን በማምረት ነው። የ RNAase ጎራ አረንጓዴ ነው፣ የPAZ ጎራ ቢጫ ነው፣ እና ማሰሪያው ሄሊክስ ሰማያዊ ነው።
የአር ኤን ኤ ጣልቃ ገብነት አተገባበር በውጫዊ እና ውስጣዊ መንገዶች ላይ የተመሰረተ ነው።
የመጀመሪያው ዘዴ በቫይረስ ጂኖም ላይ የተመሰረተ ነው ወይም የላብራቶሪ ሙከራዎች ውጤት ነው። እንዲህ ዓይነቱ አር ኤን ኤ በሳይቶፕላዝም ውስጥ ወደ ትናንሽ ቁርጥራጮች ተቆርጧል. ሁለተኛው ዓይነት ሕይወት ያለው አካል ግለሰብ ጂኖች መግለጫ ወቅት, ለምሳሌ, ቅድመ-ማይክሮ አር ኤን ኤ. እሱ በኒውክሊየስ ውስጥ የተወሰኑ ግንድ-loop አወቃቀሮችን መፍጠርን፣ ከRISC ውስብስብ ጋር የሚገናኙ mRNAዎችን መፍጠርን ያካትታል።
አነስተኛ ጣልቃ የሚገቡ አር ኤን ኤዎች
እነሱ ከ20-25 ኑክሊዮታይድ ያቀፉ ሰንሰለቶች ሲሆኑ ጫፎቹ ላይ ኑክሊዮታይድ ፕሮቲን ያላቸው። እያንዳንዱ ሰንሰለት በ 3' ጫፍ ላይ የሃይድሮክሳይል እና የፎስፌት ቡድን በ 5' ክፍል ውስጥ አለው. የፀጉር መርገጫዎችን በያዘው አር ኤን ኤ ላይ ባለው Dicer ኤንዛይም ተግባር ምክንያት የዚህ ዓይነቱ መዋቅር ይመሰረታል። ከተሰነጠቀ በኋላ, ቁርጥራጮቹ የካታሊቲክ ውስብስብ አካል ይሆናሉ. የ argonaut ፕሮቲን በ RISC ውስጥ አንድ "መመሪያ" ፈትል ብቻ ለመተው አስተዋፅኦ የሚያደርገውን የአር ኤን ኤ ዱፕሌክስን ቀስ በቀስ ያስወግዳል። የአንድ የተወሰነ ኢላማ ኤምአርኤን ለመፈለግ የውጤት ውስብስብ አካልን ይፈቅዳል። ሲቀላቀሉየ siRNA-RISC ውስብስብ ኤምአርኤን መበላሸት ይከሰታል።
እነዚህ ሞለኪውሎች ከአንድ ኢላማ ኤምአርኤን ጋር ይቀላቀላሉ፣ይህም የሞለኪውሉ መሰባበር ያስከትላል።
mRNA
አር ኤን ኤ ጣልቃ ገብነት እና የእፅዋት ጥበቃ እርስ በርስ የተያያዙ ሂደቶች ናቸው።
mRNA ከ21-22 ተከታታይ ኑክሊዮታይዶችን ያቀፈ ኢንዶጀንሲያዊ ምንጭ፣ እነዚህም በኦርጋኒክ አካላት ግላዊ እድገት ሂደት ውስጥ ይሳተፋሉ። የእሱ ጂኖች የተገለበጡት ረጅም የመጀመሪያ ደረጃ የpri-miRNA ግልባጮችን ለመፍጠር ነው። እነዚህ አወቃቀሮች ግንድ-loop መልክ አላቸው, ርዝመታቸው 70 ኑክሊዮታይዶችን ያካትታል. እነሱ ከ RNase እንቅስቃሴ ጋር ኢንዛይም እና እንዲሁም ባለ ሁለት ገመድ አር ኤን ኤ ማያያዝ የሚችል ፕሮቲን ይይዛሉ። በተጨማሪም ወደ ሳይቶፕላዝም ማጓጓዝ ይከናወናል, በዚህ ምክንያት የተገኘው አር ኤን ኤ ለዲሰር ኢንዛይም ምትክ ይሆናል. እንደ የሕዋስ ዓይነት ሂደት በተለያዩ መንገዶች ሊከናወን ይችላል።
የአር ኤን ኤ ጣልቃገብነት እንዲህ ነው። የሂደቱ አተገባበር እስካሁን ሙሉ በሙሉ አልተመረመረም።
ለምሳሌ፣ በDiser ላይ ያልተመሠረተ የኤምአርኤን አሰራር የተለየ መንገድ መፍጠር ተችሏል። በዚህ ሁኔታ ሞለኪውሉ በአርጎኖው ፕሮቲን ተቆርጧል. በሚአርአና እና በሲአርኤን መካከል ያለው ልዩነት ተመሳሳይ የአሚኖ አሲድ ቅደም ተከተሎችን በያዙ የተለያዩ ኤምአርኤንዎች ትርጉምን የመከልከል ችሎታ ነው።
RISC የውጤታማነት ውስብስብ
አር ኤን ኤ ጣልቃ ገብነት፣ከፕሮቲን ውስብስብነት ጋር የተያያዙ ብዙ ጉዳዮችን ለመፍታት የሚያስችሉት ባዮሎጂያዊ ተግባራት, ይህም ጣልቃ በሚገባበት ጊዜ የ mRNA መቆራረጥን ያረጋግጣል. የRISC ኮምፕሌክስ የኤቲፒን በበርካታ ቁርጥራጮች መከፋፈልን ያስተዋውቃል።
በኤክስ ሬይ ዲፍራክሽን ትንተና በመታገዝ እንዲህ ባለው ውስብስብ ሂደት ሂደቱ በከፍተኛ ሁኔታ መፋጠን ተወስኗል። የእሱ የካታሊቲክ ክፍል በሳይቶፕላዝም ውስጥ በተወሰኑ ቦታዎች ላይ የተተረጎሙ እንደ argonaut ፕሮቲኖች ይቆጠራሉ። እንደነዚህ ያሉት ፒ-አካላት ጉልህ የሆነ የአር ኤን ኤ መበላሸት ያለባቸውን ቦታዎች ይወክላሉ፤ ከፍተኛው የ mRNA እንቅስቃሴ የተገኘው በእነሱ ውስጥ ነው። የእንደዚህ አይነት ውስብስቦች መጥፋት የአር ኤን ኤ ጣልቃገብነት ሂደት ውጤታማነት ከመቀነሱ ጋር አብሮ ይመጣል።
የጽሑፍ ማፈኛ ዘዴዎች
ከድርጊቱ በተጨማሪ በትርጉም መከልከል ደረጃ፣ አር ኤን ኤ በጂን ግልባጭ ላይም ተጽእኖ አለው። አንዳንድ eukaryotes የጂኖም መዋቅር መረጋጋትን ለማረጋገጥ በዚህ መንገድ ይጠቀማሉ። ለሂስቶን ማስተካከያ ምስጋና ይግባውና በተወሰነ ቦታ ላይ የጂን አገላለጽ መቀነስ ይቻላል, ምክንያቱም እንዲህ ዓይነቱ ቁራጭ ወደ heterochromatin መልክ ስለሚያልፍ.
አር ኤን ኤ ጣልቃ ገብነት እና ባዮሎጂያዊ ሚናው ጠንከር ያለ ጥናት እና ትንተና ሊሰጠው የሚገባ ጠቃሚ ጉዳይ ነው። ምርምር ለማካሄድ ለማጣመር አይነት ተጠያቂ የሆኑት የሰንሰለቱ ክፍሎች ይታሰባሉ።
ለምሳሌ፣ለእርሾ፣የጽሑፍ ግልባጭን ማፈን የሚከናወነው በ RISC ኮምፕሌክስ ነው፣ይህም Chp1 ከክሮሞዶሜይን፣አርጎኖውት እና ፕሮቲን ያለው ፕሮቲን ይዟል።ያልታወቀ ተግባር Tas3.
የሄትሮሮማቲን ክልሎች እንዲፈጠሩ ለማድረግ የዲሰር ኢንዛይም አር ኤን ኤ ፖሊመሬሴ ያስፈልጋል። የእንደዚህ አይነት ጂኖች መከፋፈል ሂስቶን ሜቲላይሽንን መጣስ ያስከትላል ፣ የሕዋስ ክፍፍል ፍጥነት መቀነስ ወይም ይህንን ሂደት ሙሉ በሙሉ ያቆማል።
አር ኤን ኤ ማረም
በከፍተኛ eukaryotes ውስጥ በጣም የተለመደው የዚህ ሂደት አዴኖሲን ወደ ኢንሳይን የመቀየር ሂደት ሲሆን ይህም በአር ኤን ኤ ድርብ ስትራንድ ውስጥ ይከሰታል። እንዲህ ያለውን ለውጥ ለማካሄድ አዴኖሲን ዴሚናሴስ የተባለው ኢንዛይም ጥቅም ላይ ይውላል።
በሃያ አንደኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ አንድ መላምት ቀርቦ ነበር፣ በዚህ መሰረት፣ የአር ኤን ኤ ጣልቃገብነት እና የሞለኪውል አርትዖት ዘዴ እንደ ውድድር ሂደቶች እውቅና ተሰጥቶ ነበር። የአጥቢ አጥቢ ጥናቶች እንደሚያሳዩት አር ኤን ኤ ማስተካከል ትራንስጂን ዝምታን መከላከል ይችላል።
በአካላት መካከል ያሉ ልዩነቶች
የውጭ አር ኤን ኤ የማወቅ ችሎታ ላይ ነው፣በጣልቃ ገብነት ጊዜ ይተግብሩ። ለተክሎች, ይህ ተጽእኖ ስርአታዊ ነው. የአር ኤን ኤ ትንሽ መግቢያን እንኳን ቢሆን, አንድ የተወሰነ ዘረ-መል (ጅን) በመላ ሰውነት ውስጥ ይጨመቃል. በዚህ ድርጊት, የአር ኤን ኤ ምልክት በሌሎች ሕዋሳት መካከል ይተላለፋል. አር ኤን ኤ polymerase በማጉላት ውስጥ ይሳተፋል።
በአካላት መካከል በአር ኤን ኤ ጣልቃገብነት ሂደት ውስጥ የውጭ ጂኖች አጠቃቀም ላይ ልዩነት አለ።
በእፅዋት ውስጥ፣የሲአርኤንኤ ማጓጓዝ ሂደት የሚከናወነው በፕላዝማዶስማታ በኩል ነው። የእነዚህ አር ኤን ኤ ተጽእኖዎች ውርስ የሚረጋገጠው በተወሰኑ ጂኖች አራማጆች ሜቲላይዜሽን ነው።
በዚህ ዘዴ እና መካከል ያለው ዋና ልዩነትተክሎች የ mRNA ማሟያነታቸው ተስማሚነት ነው፣ ከ RISC ኮምፕሌክስ ጋር፣ ለዚህ ሞለኪውል ሙሉ በሙሉ መበላሸት አስተዋፅኦ ያደርጋል።
ባዮሎጂካል ተግባራት
በጥያቄ ውስጥ ያለው ስርዓት ለውጭ ቁሶች የበሽታ መቋቋም አስፈላጊ አካል ነው። ለምሳሌ፣ እፅዋቶች በርካታ የቫይረስ ህዋሳትን ለመዋጋት የሚያገለግሉ የዳይሰር ፕሮቲን በርካታ አናሎግ አሏቸው።
አር ኤን ኤ በዕፅዋት የተገኘ የፀረ-ቫይረስ መከላከያ ዘዴ ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል ፣ይህም በመላ ሰውነት ውስጥ ይነሳል።
በእንስሳት ሴሎች ውስጥ የዲሰር ፕሮቲን በጣም ያነሰ ቢሆንም፣ ስለ አር ኤን ኤ በፀረ-ቫይረስ ምላሽ ውስጥ ስላለው ተሳትፎ መናገር እንችላለን።
በአሁኑ ጊዜ በሰው እና በእንስሳት አካል ውስጥ የሚከሰቱ የበሽታ መከላከያ ምላሾች በከፊል ጥናት ተደርጎባቸዋል።
ባዮሎጂስቶች የተከሰቱበትን ዘዴ ለማረጋገጥ ብቻ ሳይሆን በሽታን የመከላከል መስተጋብር ላይ ተጽእኖ የሚፈጥሩ መንገዶችን ለማግኘት በመሞከር ምርምርን ቀጥለዋል። ስለ ሁሉም የአር ኤን ኤ ጣልቃገብነት ሁኔታዎች በተሳካ ሁኔታ ከተብራራ፣ ሳይንቲስቶች እነዚህን ባዮኬሚካላዊ ግብረመልሶች መቆጣጠር እና ከባዕድ አካላት የመከላከል ዘዴዎችን መፍጠር ይችላሉ።