11.3:
تعديل الحمض النووى الريبوزى
11.3:
تعديل الحمض النووى الريبوزى
تحرير الحمض النووي الريبي هو تعديل لاحق للنسخ حيث يتم تغيير تسلسل النوكليوتيدات السليفة mRNA (ماقبل mRNA) عن طريق الإدراج الأساسي أو الحذف أو التعديل. يختلف مدى تحرير RNA من بضع مئات من القواعد ، في الحمض النووي للميتوكوندريا المثقبيات ، إلى قاعدة واحدة فقط ، في الجينات النووية للثدييات. حتى تغيير قاعدة واحدة في ما قبل الرنا المرسال يمكن أن يحول كودون لحمض أميني واحد إلى كودون لحمض أميني آخر أو كودون توقف. هذا النوع من إعادة الترميز يمكن أن يؤثر بشكل كبير على بنية ووظيفة البروتين وقد يؤدي إلى إنتاج أنواع متعددة من البروتين من جين واحد.
تحرير RNA الإدراجي والحذف
يتضمن التعديل الإدراجي والحذف للـ RNA إضافة وحذف نيوكليوتيدات معينة أو متواليات من النيوكليوتيدات من ماقبل mRNA. في تحرير الحمض النووي الريبي في الميتوكوندريا لبعض المثقبيات المسببة للأمراض ، تتم إضافة المئات من اليوريدينات غير المشفرة ويتم حذف بقايا اليوريدين المحددة من ما قبل الرنا المرسال. يتم إجراء عمليات الإضافة والحذف هذه بواسطة مركب إنزيمي يسمى جُزْم التعديل. & # 160 ؛ يتم توجيه عملية التحرير بواسطة نسخة خاصة من الحمض النووي الريبي المعروفة باسم دليل الحمض النووي الريبي (جرنا). ترتبط جرنا بالمنطقة المستهدفة قبل الرنا المرسال بمساعدة تسلسل مرساة تكميلي ، والذي يبلغ طوله 10-15 نيوكليوتيدات. يحتوي gRNA أيضًا على تسلسل قالب يوجه التعديل إلى موقع وعدد بقايا اليوريدين المراد إضافتها أو حذفها في ماقبل mRNA. يتكون أكثر من 50٪ من الحمض النووي الريبي الميتوكوندري لبعض المثقبيات عن طريق إضافة بقايا اليوريدين.
تعديل RNA البديل
يُلاحظ تحرير الحمض النووي الريبي البديل عن طريق التعديلات الأساسية في حقيقيات النوى الأعلى ، حيث يتم تعديل القاعدة دون تغيير طول ما قبل الرنا المرسال. في الفقاريات ، تفاعلات نزع الأمين التي تشمل الأدينوزين والسيتيدين هي أكثر أنواع تحرير الحمض النووي الريبي شيوعًا. يتم نزع أمين الأدينوزين إلى إينوزين عن طريق إنزيم واحد يعرف باسم أدينوزين ديميناز الذي يعمل على الحمض النووي الريبي (ADAR). للتعرف على موقع التحرير ، يحتاج ADAR إلى بنية RNA مزدوجة الشريطة تتشكل بين المنطقة المستهدفة ومنطقة intron التكميلية في المصب من ماقبل mRNA. توجد ثلاثة أنواع من إنزيمات ADAR الموجودة في الفقاريات. تم العثور على إنزيمات ADAR1 و ADAR2 في أنسجة مختلفة بينما ADAR3 خاص بدماغ بعض الأنواع. لوحظ نوع آخر أقل شيوعًا من تحرير الحمض النووي الريبي في جين ApoB للثدييات حيث يتم تعديل السيتدين إلى اليوريدين. يتم تحقيق ذلك عن طريق مجموعة من الإنزيمات بما في ذلك البروتين الشحمي B mRNA تحرير إنزيم بولي ببتيد 1 (APOBEC1). على الرغم من أن تعديل الحمض النووي الريبي هو ظاهرة نادرة نسبيًا في الفقاريات ، إلا أن العيوب في العملية يمكن أن تسبب العديد من الأمراض المرتبطة بالجهاز العصبي المركزي ، مثل التصلب الجانبي الضموري والصرع والاكتئاب والفصام.
Suggested Reading
- Brennicke, Axel, Anita Marchfelder, and Stefan Binder. "RNA editing." FEMS Microbiology Reviews 23, no. 3 (1999): 297-316. https://academic.oup.com/femsre/article/23/3/297/579126
- Savva, Yiannis A., Leila E. Rieder, and Robert A. Reenan. "The ADAR protein family." Genome Biology 13, no. 12 (2012): 252. https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/gb-2012-13-12-252
- Maas, Stefan, Yukio Kawahara, Kristen M. Tamburro, and Kazuko Nishikura. "A-to-I RNA editing and human disease." RNA biology 3, no. 1 (2006): 1-9. https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.4161/rna.3.1.2495?needAccess=true