بزرگترین فهرست جایگاه های ویرایش rna

[pourbehesht]

بزرگترین فهرست جایگاه های ویرایش RNA

به گزارش پژوهشکده مجازی بیوتکنولوژی پزشکی، محققان یک تیم تحقیقاتی که مرکزیت کار آنها در دانشگاه براون است، بزرگترین، معتبر ترین و دقیق ترین فهرست به روز از جایگاه های ژنتیکی ویرایش RNA (که در آن RNA از روی DNA رونویسی شده و سپس توسط آنزیم برای متاثر کردن طیف گسترده ای از عملکرد های اساسی بیولوژیکی ویرایش می شوند) را در مگس میوه (دروزوفیلا ملانوگاستر) گردآوری کرده اند. این لیست منجر به ارائه چندین دیدگاه بیولوژیکی شده و می تواند به تحقیق بیشتر در رونویسی RNA کمک کند، نتایج کار آنها در 29 سپتامبر به چاپ رسید.
در کل 3581 جایگاه در لیست وجود دارد که در آن آنزیم ADAR ممکن است در یک مولکول RNA یک نوکلئوتید Aرا با G تعویض می کند. این کار معانی زیادی دارد، زیرا چگونگی قرارگیری دستورالعمل های ژنتیکی DNA در بدن مگس میوه را تغییر می دهد که بر بسیاری از عملکردهای اساسی از جمله توسعه عصبی و جنسیت اثر می گذارد. در انسان ، ویرایش مختل شده RNA به شدت در بیماری ALS و بیماری Acardi - Gutieres دخیل است.
لیست جدید جایگاه های ویرایش می تواند به محققان در ارائه اطلاعات قابل اعتماد در مورد هزاران تغییر ویرایشی برای مطالعه مولکول های RNA که از روی DNA رونویسی می شوند( اصطلاحا " ترانسکریپتوم ") کمک کند.
به گفته Robert Reenan (نویسنده مسئول مقاله، استاد زیست شناسی گروه زیست شناسی مولکول ، زیست شناسی سلولی و بیوشیمی در براون): برای محققانی که در حال مطالعه ترانسکریپتوم هستند، دروزوفیلا به عنوان مدلی از همه موجودات در نظر گرفته می شود. او افزود : اما در اوایل پژوهش ویرایش RNA ، فهرست این جایگاه ها به طور کامل تصادفی مشخص شد( کار مردم بر روی ژن مورد علاقه شان موجب کشف یک جایگاه می شد و سپس تعداد این جایگاه ها به تدریج اضافه شد).
در حقیقت، Reenan( نویسنده همکار در یک مقاله که10 سال پیش در مجله علوم به چاپ رسید) 56 جایگاه ویرایش جدید را در آن زمان (که بیش از دو برابر تعداد از سایت های شناخته شده در تمام زمینه ها بود) ارائه داد.
اعتبار سنجی یعنی دقت
تلاش های اخیر برای فهرست کردن بیشتری از جایگاه های ویرایش RNA ، لیست بزرگتری را فراهم کرد، اما اشتباهات زیادی داشت (مقاله مقایسه ای را بین لیست جدید و تلاش های قبلی مانند ModENCODE انجام داده بود).
برای جلوگیری از چنین اشتباهاتی، Reenan و همکارانش 1799 جایگاه را تایید کردند. آنها برای پیش بینی 1782 جایگاه های دیگر و معتبر ساختن نمونه آماری دقیق از آنها با چارلز لارنس (استاد ریاضیات کاربردی و نویسنده ارشد مقاله) کار کردند.
در مجموع، روش بکار برده شده توسط این تیم به آنها این اجازه را داد تا تخمین بزنندکه لیست ترکیبی از 3581 جایگاه، 87 درصد دقیق است.
به گفته Yiannis Savva (نویسنده همکار ومحقق فوق دکترا): اگر کسی بخواهد این آزمایشات را تحت شرایط مشابه انجام بدهد، جایگاه های که ما تایید کردیم معتبر و در آنجا وجود دارند. اما در مقالات دیگر، آنها فقط توالی یابی را انجام داده ارنتا صرفا بگویند یک جایگاه ویرایش در آنجا وجود دارد اما وقتی شما آن را چک می کنید، وجود ندارد.
محققان برای چند دهه، از روش قدیمی توالی یابی سانگر برای بررسی همه جایگاه های محتمل در ویرایش استفاده کردند و در نتیجه توانستند به یک فن آوری با توان بالا به نام توالی یابی تک مولکول دست پیدا کنند.آنها با مقایسه RNA توالی یابی شده از جمعیت میوه مگس با DNA توالی یابی شده و RNA سایر جمعیت های مگس، فقدان آنزیم ویرایشی ADAR را بررسی کردند. آنها با مقایسه این سه توالی توانستند تغییراتی از A به G را ببینندکه نمی تواند آنها را به ناهنجاری در DNA ( به عنوان مثال ، جهش یا پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی ) نسبت داد.
کامپیوتر با چندین تکرار توانست مدل های بهتری از پیش بینی را ارائه کند. آنها در نهایت 77 متغیر مختلف را بدست آوردند که به آنها در تشخیص جایگاه های واقعی ویرایش کمک می کند.
بینش های بیولوژیکی
سپس محققان به بررسی الگوهایی پرداختن که آنها را در اطلاعات خود دیده بودند و چندین بینش را بدست آوردند.
یکی از این دیدگاه ها این بود که مقدار قابل توجهی از ویرایش در قسمتی از RNA رخ می دهد که کدی برای ساخت پروتئین ندارد. ویرایش در تعداد کمی از RNA ها متمرکز شده است، Lawrence این سوال را مطرح می کند چه چیزی موجب این انتخاب می شود.
او می گوید: سلول ها چگونه به این نتیجه می رسند که کدام یک به سمت ویرایش بروند؟
محققان متوجه شدند که در جایی که ویرایش وجود دارد معمولا اسپلایسینگ جایگزین وجود دارد، این بدان معنی است که بدن برای ساخت پروتئین های خاص از مونتاژ مختلفی از دستورالعمل های ژنتیکی استفاده می کند.
این پژوهشگران همچنین دریافتند که RNA های که به شدت ویرایش می شوند تمایل دارند به میزان کمتری بیان شوند.
ویرایش RNA به مشخص شدن این موضوع کمک می کندکه چرا موجودات زنده به نسبت مقداراختلاف در DNA تفاوت های بسیار بیشتری با هم دیگر (و حتی در زمان های مختلف با خودشان) دارند.
به گفته Reenan: ویرایش RNA (به عنوان راهی برای تنوع) نه فقط پروتئوم بلکه برای کل ترانسکریپتوم بوجود آمده است.


منبع : Vimb