lncRNA - Uzun Kodlamayan RNA'lar

7.7K views02:39 min

Uzun ve kodlamayan RNA'lar gen ekspresyonunu ve diğer hücresel süreçleri regüle edebilir. lncRNA'lar yaygındır ve bitkilerde, hayvanlarda, bakterilerde ve virüslerde bulunur. Bununla birlikte, farklı türler arasında dizi korunmuşluğu düşüktür.

lncRNA'lar, proteinlere transle edilmeyen, 200 nükleotidden uzun RNA transkriptleridir. Ancak çoğu, bir öncü mRNA ile aynı şekilde, splicing ile ve bir 5 5'başlık ve bir 3'poli-A kuyruğu eklenerek işlenir. Protein senteziyle karşılaştırıldığında, RNA sentezi daha az enerji harcar ve daha hızlı gerçekleşir.

RNA çekirdekte üretildiğinde hemen gen regülasyonu için kullanılabilir ve sitoplazmadan aktarılması gereken proteinlerden daha hızlı yanıt verebilir. lncRNA'lar, birkaç farklı mekanizma aracılığıyla işlevlerini yerine getirirler. lncRNA, DNA'nın yakınında bulunduğunda, çoklu kök halka yapıları oluşturarak proteinler için bir iskele görevi görebilir;bu iskeleye, kromatin değiştirici proteinler veya transkripsiyon aktivatörleri ve baskılayıcıları gibi proteinler bağlanabilir ve işlevlerini yerine getirebilir.

MikroRNA gibi, lncRNA da bir kılavuz RNA görevi görebilir. Bir kısmı çeşitli protein komplekslerine bağlanır, başka bir kısmı da hedef DNA bölgesi ile seçici olarak baz çifti oluşturarak protein komplekslerinin lokalizasyonuna yardım eder. lncRNA, bazı molekülleri hedef konumlarından uzakta tutan, alternatif bağlanma yerleri olarak işlev görebilir.

Örneğin, lncRNA'lar mikroRNA'ya bağlanır ve hedef mRNA'ları ile etkileşimlerini engeller. lncRNA, mRNA'daki tamamlayıcı bir bölge ile baz çifti oluşturabilir. Bu baz eşleşmesi, belirli splice yerlerini gizleyerek pre-mRNA splicing'i inhibe edebilir veya olgun mRNA'nın translasyonunu bloke edebilir.

Bazı lncRNA'larda eksonlar da bulunur ve işlevi bilinmeyen küçük peptidler üretir. lncRNA'lar, kromatin modifikasyonları ve epigenetik regülasyon gibi ek hücresel süreçlerin yanı sıra kanser ve nörolojik hastalıklar gibi çeşitli hastalıklarda önemli bir aktör olarak ortaya çıkmaktadır.

Overview

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İnsanlarda genomun %80'inden fazlası transkribe edilir. Ancak genomun yalnızca %2'si protein kodlar. Geriye kalan kısım, diğer türlerin yanı sıra ribozomal RNA'ları, transfer RNA'ları, telomeraz RNA'ları ve düzenleyici RNA'ları içeren kodlayıcı olmayan RNA'lar üretir. Çok sayıda düzenleyici kodlayıcı olmayan RNA, uzunluklarına bağlı olarak iki gruba ayrılmıştır; uzunluğu 200 nükleotitten daha kısa olan mikroRNA gibi küçük kodlayıcı olmayan RNA'lar ve uzunluğu 200'den fazla nükleotit olan uzun kodlayıcı olmayan RNA’lar (lncRNA). LncRNA'lar kromatin modifikasyonunda, gen ifadesinin düzenlenmesinde, hücre farklılaşmasında ve bağışıklık tepkisinde hayati bir rol oynar. Kodlamayan RNA olarak adlandırılsa da bazı lncRNA'lar kısa peptitler üretebilir. LncRNA'lar birçok dokuda bulunur ancak özellikle beyinde ve merkezi sinir sisteminin diğer kısımlarında bol miktarda bulunur.

LncRNA genomik konumlarına göre sınıflandırılabilir. Bazı lncRNA'lar iki gen arasındaki bölgelerden sentezlenir ve büyük intergenik kodlamayan RNA'lar (lincRNA'lar) olarak bilinir. LncRNA'lar ayrıca genlerin içindeki bölgelerden de üretilir ve sens DNA zincirinden sentezlenen sens lncRNA'yı ve anti-sens DNA zincirinden üretilen antisens lncRNA'yı içerir. İntronik lncRNA'lar, bir gende bulunan intronlardan üretilen başka bir lncRNA sınıfıdır.

LncRNA'lar ayrıca işlevlerine göre de sınıflandırılabilir. Kılavuz lncRNA, kromatin modifikasyonu ve transkripsiyonel düzenleme gibi farklı işlevleri gerçekleştirmek için spesifik protein komplekslerini hedef genlerine yönlendirir. Kılavuz lncRNA'nın iyi çalışılmış bir örneği, bir transkripsiyonel baskılayıcı kompleksi olan Polycomb Repressive Complex 2'yi HOXD lokusuna yönlendiren Hox transkript antisens intergenik RNA'sıdır (HOTAIR). Bazı lncRNA'lar, telomeraz kompleksinin bağlanması için bir iskele görevi gören telomeraz RNA bileşeninde (TERC) görüldüğü gibi, spesifik protein bağlanması için bir iskele görevi görür. LncRNA ayrıca moleküler bir sünger veya yem görevi görebilir ve proteinler ve mikroRNA gibi düzenleyici molekülleri hedef genlerinden ayırabilir. Örneğin, lncRNA PANDA, p53 aracılı apoptozu önlemek için nükleer transkripsiyon faktörü Y alt birimi alfayı hedef genlerinden uzaklaştırır.

lncRNA'lar kanser gelişiminde önemli bir rol oynar ve tümör baskılayıcı veya destekleyici olarak görev yapabilir. Birkaç lncRNA'nın anormal ifadesi, tümöre özgü bir şekilde gözlemlenmiştir. Örneğin, MALAT1 ve XIST lncRNA'lar beyin kanseriyle ilişkiliyken, HOTTIP ve HOTAIR lncRNA'lar akciğer kanseriyle ilişkilidir. Kanserle ilişkili bu lncRNA'lar, kanser tedavisi için yeni terapötik hedeflerin yanı sıra tanısal bir biyobelirteç olarak da kullanılabilir.