$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
وعلى النقيض من الحمض النووي والبروتينات، بروتوكولات لإنتاج كميات كبيرة من الحمض النووي الريبي سهلة وفعالة وفعالة من حيث التكلفة ليست وفيرة. ومع ذلك، متطورة الطلب البحوث والصناعة زيادة مبالغ هذه الجزيئات الحيوية للتحقيق عن الخصائص البيولوجية الفريدة1، أو استخدامها في تطبيقات التكنولوجيا الحيوية، بما في ذلك استخدامها الابتامرات محددة للغاية 2أو3من العوامل العلاجية أو مبيدات انتقائية4. النسخ في المختبر والتوليف الكيميائية تستخدم عادة في البحوث لإنتاج الحمض النووي الريبي. ومع ذلك، هذه الأساليب تستتبع القيود الهامة عندما يتطلب الأمر كميات كبيرة من المنتجات. البديل المنطقي لاستخدام آلات النسخ الذاتية من الخلايا الحية، تليها عملية تنقية لفصل الكشف لمصلحة من رفاقه الخلوية. وفي أعقاب هذه الاستراتيجية، وضعت أساليب لإنتاج الكشف المؤتلف في الخلايا البكتيرية، مثل المختبر الصديقة الإشريكيّة القولونية5 أو البحرية الأرجواني فوتوتروفيك ألفا-بروتيوباكتيريوم سولفيدوفيلوم رهودوفولوم 6-معظم الأساليب لإنتاج الحمض النووي الريبي المؤتلف في البكتيريا تعتمد على التعبير عن السقالة الحمض النووي الريبي مستقرة جداً الأصلي، مثل إدراج7الحمض الريبي النووي النقال أو الرنا الريباسي، التي يكون فيها الجيش الملكي النيبالي للفائدة. وهذا يفرض ضرورة الإفراج عن الجيش الملكي النيبالي للفائدة من جزيء تشيميريك، في حالة وجود الحمض النووي الريبي إضافي مشكلة بالنسبة للتطبيقات المصب8. مفهوم آخر في المؤتلف الحمض النووي الريبي التكنولوجيا الأحيائية هو إنتاج مجمعات ribonucleoprotein التوليفية التي قد تكون المنتج المطلوب في حد ذاتها أو تستخدم كاستراتيجية وقائية لزيادة الاستقرار في الجيش الملكي النيبالي للفائدة9، 10. وبالمثل، اقترحت أيضا كاستراتيجية لتوليد منتجات أكثر استقرارا11إنتاج الكشف دائرية.
قمنا مؤخرا بتطوير أسلوب جديد لإنتاج كميات كبيرة من الحمض النووي الريبي المؤتلف في كولاي التي تشارك في ثلاثة من المفاهيم المذكورة أعلاه: الإدراج من الجيش الملكي النيبالي للفائدة في سقالة الحمض النووي الريبي دائرية عالية مستقرة والتعبير المشترك عن رنا المؤتلف مع بروتين التفاعل المحتمل أن إنتاج ribonucleoprotein مستقرة معقدة التي تتراكم في المبالغ الملحوظة في البكتيريا خلايا12. على النقيض من التطورات السابقة، استخدمنا الحمض النووي الريبي سقالة غريبة تماما على كولاي، إلا وهي فرويد. فيرويدس هي نوع خاص جداً من العوامل المعدية من النباتات العليا التي تتألف حصرا من صغيرة نسبيا (nt 246-401) درجة عالية من إقران قاعدة التعميم الحمض النووي الريبي13. من المثير للاهتمام، فيرويدس هي غير الترميز الكشف، ومع أي مساعدة من البروتينات الخاصة بها، فقادرة على إكمال دورات المعدية المعقدة في المضيفين المصابة14. تشمل هذه الدورات تكرار الحمض النووي الريبي للجيش الملكي النيبالي في نوى أو المعايشة، اعتماداً على الأسرة فيرويد –بوسبيفيرويداي أو أفسونفيرويداي، على التوالي – الحركة عن طريق النباتات المصابة والتهرب من استجابة دفاعية المضيف. يجب أن يتم تصنيفهم فيرويدس بين الكشف الأكثر استقرارا في طبيعتها، ونتيجة ليجري الحمض النووي الريبي دائرية عارية، والحاجة إلى البقاء على قيد الحياة في بيئة معادية للخلايا النباتية المصابة. وقد جعل هذه الخاصية فيرويدس مناسبة خاصة السقالات على استقرار المؤتلف الحمض النووي الريبي في نهج التكنولوجيا الحيوية. وباﻹضافة إلى ذلك، أسلوب جديد يستند إلى التعبير المشارك من السقالة فرويد مع بروتين النباتي متفاعلة. فيرويدس نسخاً متماثلاً من خلال إليه دائرة المتداول في استضافة التي يجند الإنزيمات لتحفيز الخطوات المختلفة لهذه العملية. لا سيما بعض فيرويدس، وبشكل أكثر تحديداً تلك التي تنتمي إلى أفسونفيرويدايالأسرة15، تحتوي على ريبوزيميس التي تشارك أيضا في عملية النسخ المتماثل. تبعاً للأنواع الأحيائية فرويد، توسط نسخ فرويد الكشف المضيفة الحمض النووي الريبي بوليميراز الثاني أو بوليميريز الحمض النووي الريبي النووي ترميز تشلوروبلاستيك (NEP). معالجة فرويد الجيش الملكي النيبالي ويبدو أن تحفزها مضيف رناسي نوع-ثالثا، على الرغم من أن تنشق وسيطة في فيرويدس مع الحمض النووي الريبي أوليجوميريك ribozymes ذاتيا أثناء النسخ المتماثل. وأخيراً، مونومرات فرويد الناتجة هي سيركولاريزيد، اعتماداً على الأسرة، وفرويد ليجاسى الحمض النووي المضيف 1 أو isoform تشلوروبلاستيك الحمض الريبي النووي النقال ليجاسى16،17. هذا الإنزيم الأخير تشارك في عملية ربط أحادي أشكال فيرويدس في الأسرة أفسونفيرويداي، مثل فرويد الكامنة الباذنجان (الفد)18.
أثناء عمل تحليل متطلبات الفد تسلسل والهيكلية التي تحدد الاعتراف بالباذنجان (Solanum melongena L.) ليجاسى الحمض الريبي النووي النقال، أنشأنا نظام تجريبي يستند إلى التعبير المشترك لكل الجزيئات في كولاي 19-لاحظنا أن تنشق ذاتية أطول من وحدة الفد النصوص كفاءة في الخلايا كولاي عن طريق ribozymes المطرقة جزءا لا يتجزأ، وأن مونومرات فرويد الناتجة مع 5 '-هيدروكسيل و 2'، 3 '-phosphodiester تيرميني كانت كفاءة سيركولاريزيد من ليجاسى الحمض الريبي النووي النقال الباذنجان أعرب المشترك. بل أكثر من ذلك، رنا فرويد التعميم الناتج الذي تم التوصل إليه بتركيز عال غير متوقعة في كولاي، تتجاوز تلك التي ررناس الذاتية12. أظهرت عدم وجود وسيطة النسخ المتماثل عدم التضخيم الفد الحمض النووي الريبي للجيش النيبالي الملكي في هذه الخلايا البكتيرية. من المثير للاهتمام، الإدراج للكشف مغايرة في موقف معين للجزيء فرويد أثرا معتدلة في تراكم الكشف مشتقة فرويد-التعميم12. هذه الملاحظات جعلتنا نتصور طريقة لإنتاج كميات كبيرة من المؤتلف الكشف في البكتيريا. في هذا الأسلوب، يتم إدراج كدناس المقابلة للكشف الفائدة في كدنا الفد والجيش الملكي النيبالي تشيميريك الناتجة في كولاي عن طريق أحد المروجين تأسيسي قوية. لنظام العمل، يجب تحويل كولاي يشترك مع بلازميد للتعبير عن ليجاسى الحمض الريبي النووي النقال الباذنجان. نسخة أطول من الوحدة المشتقة من الفد تتم معالجتها بواسطة ribozymes المطرقة جزءا لا يتجزأ ومعترف بها وسيركولاريزيد من ليجاسى الحمض الريبي النووي النقال المشترك أعرب مونومرات الناتجة مع تيرميني المناسبة. بهذه الطريقة، يتم إدراج الجيش الملكي النيبالي لمصلحة سقالة دائرية مستقرة جداً يتألف من جزيء دائري فرويد. هذا الحمض النووي الريبي تشيميريك المؤتلف على الأرجح كذلك استقرت داخل الخلايا كولاي بتشكيل ribonucleoprotein المعقدة من خلال التفاعل مع الحمض الريبي النووي النقال ليجاسى. باستخدام هذا الأسلوب (انظر البروتوكول أدناه)، الابتامرات الجيش الملكي النيبالي ودبوس الكشف وغيرها الكشف المنظم بسهولة أنتجت بكميات عشرات مليغرام للتر الواحد من الثقافة كولاي في الظروف المختبرية العادية وتنقيته للتجانس مع أخذ الاستفادة من تدوير12.