الحمض النووي الريبوزي غير المشفر

المجموعة الكبيرة والمتنوعة من جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) التي لا تُترجم إلى بروتين، بل توجه وتدعم وتنظم العمليات الجزيئية للخلية.

Definition

جزيئات الحمض النووي الريبوزي غير المشفرة هي جزيئات الحمض النووي الريبوزي الوظيفية التي لا تُترجم إلى بروتين، وتتراوح من جزيئات الحمض النووي الريبوزي الصغيرة التي توجه التعديل أو الإسكات إلى جزيئات الحمض النووي الريبوزي الطويلة غير المشفرة التي تنظم النسخ والكروماتين، وتعمل من خلال الاقتران القاعدي والتفاعلات البروتينية.

Scope

يستعرض هذا الموضوع جزيئات الحمض النووي الريبوزي التي تعمل دون تشفير البروتين: جزيئات الحمض النووي الريبوزي غير المشفرة المنزلية (housekeeping non-coding RNAs) مثل جزيئات الحمض النووي الريبوزي النووية الصغيرة (small nuclear RNAs) وجزيئات الحمض النووي الريبوزي النووية الصغيرة (small nucleolar RNAs)، وجزيئات الحمض النووي الريبوزي التنظيمية الصغيرة (small regulatory RNAs) بما في ذلك جزيئات الحمض النووي الريبوزي الميكروية (microRNAs)، وجزيئات الحمض النووي الريبوزي الطويلة غير المشفرة (long non-coding RNAs). يتناول هذا الموضوع كيفية عمل هذه الجزيئات — عن طريق الاقتران القاعدي، وعن طريق العمل كدعامات، وعن طريق توجيه التعديل — وأدوارها في التنظيم وتنظيم الجينوم. يتم تفصيل آليات الإسكات المعتمد على الحمض النووي الريبوزي في موضوع مصاحب.

Core questions

• ما هي فئات الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الموجودة وماذا تفعل؟
• كيف تدعم جزيئات الحمض النووي الريبوزي النووية الصغيرة والنووية الصغيرة معالجة الحمض النووي الريبوزي وتعديله؟
• كيف تنظم جزيئات الحمض النووي الريبوزي الميكروية وجزيئات الحمض النووي الريبوزي الطويلة غير المشفرة التعبير الجيني؟
• لماذا يتم نسخ جزء كبير من الجينوم إلى الحمض النووي الريبوزي غير المشفر؟

Key theories

جزيئات الحمض النووي الريبوزي الميكروية التنظيمية

تنظم جزيئات الحمض النووي الريبوزي الصغيرة غير المشفرة مثل المثال المؤسس lin-4 الجينات المستهدفة عن طريق الاقتران القاعدي مع رسائلها، مما يؤسس طبقة واسعة الانتشار من التحكم الجيني بواسطة جزيئات الحمض النووي الريبوزي الصغيرة.

الحمض النووي الريبوزي كدليل ودعامة

تعمل العديد من جزيئات الحمض النووي الريبوزي غير المشفرة عن طريق الاقتران القاعدي مع الأهداف لتوجيه الإنزيمات إلى مواقع محددة، أو عن طريق العمل كدعامات هيكلية تجمع المجمعات البروتينية، مما يمنح الآلية الخلوية خصوصية تسلسلية.

Mechanisms

تشكل جزيئات الحمض النووي الريبوزي النووية الصغيرة اللب الأساسي التحفيزي والتعرفي للجسيم التضفيري (spliceosome)، وتوجه جزيئات الحمض النووي الريبوزي النووية الصغيرة التعديل الكيميائي للحمض النووي الريبوزي الريبوسومي (ribosomal RNA) عن طريق الاقتران القاعدي مع المواقع المستهدفة. يتم تحميل جزيئات الحمض النووي الريبوزي الميكروية، التي تتم معالجتها من سلائف على شكل دبوس الشعر (hairpin precursors)، في مجمعات الإسكات وتقترن مع جزيئات الحمض النووي الريبوزي الرسول (messenger RNAs) لقمعها. تعمل جزيئات الحمض النووي الريبوزي الطويلة غير المشفرة من خلال آليات متنوعة — تجنيد معدلات الكروماتين، أو عزل البروتينات أو جزيئات الحمض النووي الريبوزي الميكروية، أو تنظيم الهياكل النووية — غالبًا ما تستخدم الاقتران القاعدي والمجالات المطوية لتحقيق التخصص وتجميع المجمعات.

Clinical relevance

يرتبط التعبير المتغير لجزيئات الحمض النووي الريبوزي الميكروية وجزيئات الحمض النووي الريبوزي الطويلة غير المشفرة بالسرطانات والأمراض الأخرى، وتُدرس جزيئات الحمض النووي الريبوزي غير المشفرة كمؤشرات حيوية وأهداف علاجية؛ تُقدم كأهمية، وليست إرشادات سريرية.

History

كشف اكتشاف الحمض النووي الريبوزي الصغير lin-4 في عام 1993 عن تنظيم الجينات بواسطة الحمض النووي الريبوزي غير المشفر، وكشفت الدراسات اللاحقة على مستوى الجينوم عن وفرة من جزيئات الحمض النووي الريبوزي الميكروية وجزيئات الحمض النووي الريبوزي الطويلة غير المشفرة، مما غير النظرة إلى الجينوم من قالب لتشفير البروتين إلى مصدر للحمض النووي الريبوزي الوظيفي المنتشر.

Key figures

• Victor Ambros
• Gary Ruvkun

Seminal works

• lee1993
• alberts2014

Frequently asked questions

ما هو الحمض النووي الريبوزي غير المشفر؟

هو حمض نووي ريبوزي يؤدي وظيفة دون أن يُترجم إلى بروتين، مثل توجيه تعديل الحمض النووي الريبوزي، أو تنظيم الجينات، أو دعم المجمعات الجزيئية.

هل جزيئات الحمض النووي الريبوزي غير المشفرة مهمة إذا لم تنتج بروتينًا؟

نعم. فهي تشمل مكونات أساسية لآلية التضفير والترجمة والعديد من منظمات التعبير الجيني، لذا فهي محورية لوظيفة الخلية.