بخش‌های ناشناخته ژنوم و تولید پروتئینهای جدید

بخش‌هایی از ژنوم که عملکرد مشخصی ندارند ممکن است نقش کلیدی در تولد پروتئین‌های جدید داشته باشند.

محققان بیوانفورماتیک در IMIM (موسسه تحقیقات پزشکی بیمارستان دلمار) با همکاری محققان  دانشگاه کاتالونیا  به تازگی مقاله‌ای در مجله  eLife منتشر کردند که نشان داده است RNA ‌های غیر کد کننده‌ای به نام (IncRNA) نقش بسیار مهمی ‌در شکل گیری و تکامل پروتئین‌های جدید (به تازگی شناسائی شده) دارند که برخی از این پروتئین‌ها ممکن است عملکرد سلولی مهمی‌ داشته باشند.

در ادامه مطلب همراه بیونت باشید

پروتئین‌ها توسط ریبوزومها و با استفاده از دستورالعملهای موجود در مولکول RNA سنتز می‌شوند. با این وجود تنها ۲% از کل ژنوم انسانی حاوی RNA‌هائی است که اطلاعات مورد نیاز برای  کد نمودن پروتئین را دارا می‌باشد.

حال بخش اعظم باقی مانده ژنوم انسان که ممکن است رونویسی نیز گردد با عنوان "آوای تکامل(evolutionary noise)" شناخته می‌شود. این نواحی شامل بخشهائی از DNA هستند که بطور تصادفی به RNA رونویسی می‌گردند اما عملکرد دقیق آنها هنوز در حاله ای از ابهام است. روشهای نوین توالی یابی نشان دادند که بسیاری از این رونوشت‌ها از جمله (IncRNAs)  ممکن است به پروتیئن  ترجمه گردند که این مسئله خود منجر به بحث‌های فراوانی در محافل علمی ‌گردیده است.

پروفسور Mar Albà مسئول بخش تحقیقات "تکامل ژنوم" در موسسه IMIM می‌گوید:

"تحقیقات ما نشان داد که در تمامی ‌شش گونه مورد مطالعه شامل (انسان، موش، ماهی، مگس سرکه ، سلول مخمر و سلول گیاهی) IncRNAs  با ریبوزوم‌ها در ارتباط بوده و در حالت فعال خود در جهت ترجمه  RNA به پروتئین‌ها قرار داشته اند.

لذا شواهد حاکی از آنست که IncRNAs ممکن است به عنوان منبع دیگری برای سنتز پروتئینهای جدید باشد"

این مطالعه، ۲۵۰۰ IncRNAs را مورد بررسی قرار داده و نشان داد که تنها تعداد کمی ‌از IncRNAs هستند که در بیش از یک گونه یافت می‌شوند (تقریبا همگی در یک گونه مجتمع هستند). این مسئله حاکی از آنست که این مولکولها به تازگی بوجود آمده‌اند و از لحاظ تکاملی قدمت چندانی ندارند. این بدان جهت است که بررسی ساختاری این مولکولها بسیار شبیه به ژنهای جوان می‌باشد (ژنهائی که از نظر تکاملی جدید محسوب می‌شوند).  

تولد یک پروتئین عملکردی یک فرایند آزمون و خطا محسوب شده که احتمالا در نتیجه حضور تعداد بسیار زیادی از رونوشت‌ها ایجاد می‌گردد که البته بسیاری از آنها در آزمون "زمان" زنده نخواهند ماند و IncRNA ها نیز از این مسئله مستثنی نیستند. بررسی گونه‌هائی که از لحاظ ژنتیکی بسیار بهم نزدیک هستند به ما در شناخت بهتر ژنهای جدید کد کننده پروتئین، چگونگی شکل گیری آنها و شناسائی آن دسته از این ژنها که عملکرد پروتئینی دارند کمک بسیاری خواهد نمود.

پروفسور Mar Albà می‌افزاید: 

"در نهایت مطالعه تغییرات الگوی بیانی  IncRNAدر برخی بیماری‌ها می‌تواند موضوع بسیار جذابی برای ارزیابی ارتباط این نوع از مولکول‌ها با بیماریزائی باشد."

منبع: eLife