Chapter 11: Additional Roles of RNA

Back to chapter

11.12:

الحمض النووى الريبوزى الطويل الغير مشفر

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Molecular Biology

lncRNA – Long Non-coding RNAs

Previous Video
11.11: CRISPR and crRNAs

Next Video
11.13: Ribozymes

Languages

Share

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

آر إن أيه الغير مشفرة الطويلة, أو lncRNA تستطيع تنظيم التعبير الجيني والعمليات الخلوية الأخرى. هم منتشرين على نطاق واسع وموجودين في النباتات الحيوانات،البكتيريا والفيروسات ومع ذلك تُظهر حفاظ تسلسلى ضعيف بين الأنواع مختلفة. lncRNAs هى مستنسخات آر إن أيه أطول من 200 نيوكليوتيدة لا تتم ترجمتها إلى بروتينات.ومع ذلك،تتم معالجة معظمها بنفس طريقة سلائف آر إن أيه الرسول من خلال وصل وإضافة غطاء 5`إلي الطرف 5 وذيل عديد الأدنين فى النهاية 3. بالمقارنة بتخليق البروتين،تخليق آر إن إيه يستهلك طاقة أقل ويحدث بسرعة أكبر. وحيث أن آر إن أيه ينتج في النواة،00:00:49.100 00:00:52.550 يمكن أن يتم إستخدامه على الفور لتنظيم الجينات ويمكن أن يظهر استجابة أسرع من البروتينات،التي تحتاج إلى أن تدخل من السيتوبلازم.ويمكن لآر إن أيه آر إن أيه الغير مشفرة الطويلة(lncRNA)أن تقوم بوظائفهم من خلال آليات مختلفة عديدة. عند التواجد بالقرب من دى إن إيه آر إن أيه(lncRNA يستطيع العمل كسقالة للبروتينات من خلال تشكيل تركيبات حلقية متعددة حيث تستطيع البروتينات أن ترتبط وتؤدى 00:01:14.150 00:01:18.140 وظائفها،مثل بروتينات تعديل الكروماتين أو المنشطات والمثبطات النسخية. وبالتشابه مع فإن(آر إن أيه الغير مشفر الطويل)يمكن أن يعمل كدليل آر إن أيه حيث يرتبط جزء واحد منه بمركبات بروتين متنوعة،بينما يمكن للجزء الآخر أن يقترن انتقائياًمع منطقة دى إن أيه الهدف وبالتالي يساعد في تحديد موضع مركبات البروتين.يمكن أن يعمل lncRNA كمواقع ربط بديلة أو إسفنج،تحجم بعض الجزيئات بعيدًا عن الموقع المستهدف. على سبيل المثال،يرتبط ال بالميكرو آر إن إيه ويمنع تفاعلهم مع هدفهم آر إن أيه الرسول كما يمكن لل أن يرتبط عن طريق قواعده النيتروجينية بالمنطقة المكملة له فى شريط آر إن أيه الرسول. هذا الإقران القاعدى يمنع وصل النسخة الأولى من بإخفاء مواقع وصل معينة أو يمكن منع ترجمة آر إن أيه الرسول الناضج.بعض آر إن أيه الغير مشفر الطويل ايضاًتحمل إيُكسون وينتجون بيبتيدات صغيرة غير معروفة الوظيفة تظهر آر إن أيه الغير مشفر الطويل كعامل مؤثر في عمليات خلوية إضافية مثل تعديلات الكرومات والتنظيم فوق الجينى أيضاًكأمراض عديدة مثل السرطان والأمراض العصبية.

11.12:

الحمض النووى الريبوزى الطويل الغير مشفر

في البشر، يتم نسخ أكثر من 80٪ من الجينوم. ومع ذلك ، فإن حوالي 2٪ فقط من رموز الجينوم للبروتينات. الجزء المتبقي ينتج RNAs غير مشفر والذي يتضمن RNAs الريبوسوم، ونقل RNAs، و تيلوميراز RNAs، و RNAs التنظيمية، من بين أنواع أخرى.تم تصنيف عدد كبير من RNAs التنظيمية غير المشفرة إلى مجموعتين اعتمادًا على طولها &#8211؛ RNAs صغيرة غير مشفرة، مثل الميكرويRNA، والتي يقل طولها عن 200 نيوكليوتيد، و RNA طويل غير مشفر (lncRNA) والذي يزيد طوله عن 200 نيوكليوتيد. تلعب LncRNAs دورًا حيويًا في تعديل الكروماتين، وتنظيم التعبير الجيني، وتمايز الخلايا، والاستجابة المناعية. على الرغم من تسمية RNA غير المشفر، يمكن لبعض lncRNAs إنتاج الببتيدات القصيرة. توجد LncRNAs في العديد من الأنسجة ولكنها وفيرة بشكل خاص في الدماغ وأجزاء أخرى من الجهاز العصبي المركزي.

يمكن تصنيف LncRNA بناءً على موقعها الجيني. يتم تصنيع بعض lncRNAs من مناطق بين جينين وتُعرف باسم RNAs كبيرة غير مشفرة بين الجينات (lincRNAs). يتم إنتاج LncRNAs أيضًا من مناطق داخل الجينات وتشمل lncRNA الحسي المركب من خيط DNA المعنى و lncRNA المضاد للتأثير الناتج من خيط DNA المضاد للحس. إن Intronic lncRNAs هي فئة أخرى من lncRNAs التي يتم إنتاجها من الإنترونات الموجودة في الجين.

يمكن أيضًا تصنيف LncRNAs حسب وظيفتها. يوجه الدليل lncRNA مجمعات بروتينية معينة إلى جيناتها المستهدفة لأداء وظائف مختلفة مثل تعديل الكروماتين وتنظيم النسخ. مثال مدروس جيدًا عن دليل lncRNA هو Hox النسخ المضاد للتفاعل بين الجينات RNA (HOTAIR) & # 160 ؛ الذي يوجه مجمع بولي-كومب القمعي 2 ، وهو مجمع مثبط نسخي ، إلى موضع HOXD . تعمل بعض lncRNAs كسقالة لربط بروتين معين ، كما يظهر في مكون التيلوميراز RNA (TERC) الذي يعمل بمثابة سقالة لربط مجمع التيلوميراز. يمكن أن يعمل LncRNA أيضًا كإسفنجة جزيئية أو شرك وعزل الجزيئات التنظيمية مثل البروتينات و microRNA من الجينات المستهدفة. على سبيل المثال ، تفصل lncRNA PANDA عامل النسخ النووي Y للوحدة الفرعية ألفا بعيدًا عن الجينات المستهدفة لمنع موت الخلايا المبرمج بوساطة p53.

تلعب lncRNAs دورًا مهمًا في تطور السرطان ويمكن أن تعمل كمثبطات أو محفزات للورم. وقد لوحظ التعبير غير الطبيعي للعديد من lncRNAs بطريقة خاصة بالورم. على سبيل المثال ، & # 160 ؛ ترتبط MALAT1 و XIST lncRNAs بسرطان الدماغ بينما ترتبط HOTTIP و HOTAIR lncRNAs بسرطان الرئة. يمكن استخدام lncRNAs المرتبطة بالسرطان كمؤشر بيولوجي تشخيصي بالإضافة إلى أهداف علاجية جديدة لعلاج السرطان.

Suggested Reading

Kung, Johnny TY, David Colognori, and Jeannie T. Lee. "Long noncoding RNAs: past, present, and future." Genetics 193, no. 3 (2013): 651-669.
Rinn, John L., and Howard Y. Chang. "Genome regulation by long noncoding RNAs." Annual Review of Biochemistry 81 (2012): 145-166.
Balas, Maggie M., and Aaron M. Johnson. "Exploring the mechanisms behind long noncoding RNAs and cancer." Non-coding RNA Research 3, no. 3 (2018): 108-117.
Ma, Lina, Vladimir B. Bajic, and Zhang Zhang. "On the classification of long non-coding RNAs." RNA Biology 10, no. 6 (2013): 924-933.
Marchese, Francesco P., Ivan Raimondi, and Maite Huarte. "The multidimensional mechanisms of long noncoding RNA function." Genome Biology 18, no. 1 (2017): 206.