التنظيم المعتمد على الحمض النووي الريبوزي (RNA)

الحمض النووي الريبوزي (RNA) ليس مجرد رسول بين الجين والبروتين، بل هو منظم بحد ذاته، حيث تعمل جزيئات الـ RNA الصغيرة والطويلة غير المشفرة على إسكات الجينات، وتعديل التعبير الجيني بدقة، وتوجيه الآليات التي تشكل ناتج الجينوم.

Definition

التنظيم المعتمد على الحمض النووي الريبوزي (RNA) هو التحكم في التعبير الجيني بواسطة جزيئات الـ RNA، وخاصة جزيئات الـ RNA غير المشفرة مثل الـ microRNA والـ small interfering RNA، والتي تعمل على إسكات أو تعديل الجينات المستهدفة بدقة عن طريق الارتباط بقواعد نسخها أو توجيه المركبات التنظيمية.

Scope

يغطي هذا الموضوع تداخل الحمض النووي الريبوزي (RNA interference) وجزيئات الـ RNA الصغيرة التي تتوسطه، وجزيئات الـ microRNA ودورها في ضبط استقرار الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) وترجمته، وجزيئات الـ small interfering RNA وإسكات الجينات، والأدوار الواسعة لجزيئات الـ long non-coding RNA، واستخدام هذه المسارات كأدوات بحثية وعلاجات. يتناول هذا الموضوع التنظيم بعد النسخ والتنظيم الموجه بواسطة الـ RNA؛ بينما يتم تغطية التحكم على مستوى النسخ والتحكم المعتمد على الكروماتين في المواضيع المجاورة.

Core questions

• كيف يؤدي الحمض النووي الريبوزي المزدوج السلسلة إلى إسكات الجينات الخاص بالتسلسل؟
• كيف تنظم جزيئات الـ microRNA استقرار الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) وترجمته؟
• ما الذي يميز جزيئات الـ small interfering RNA عن الـ microRNA؟
• ما هي الأدوار التي تلعبها جزيئات الـ long non-coding RNA في التنظيم؟

Key concepts

• تداخل الحمض النووي الريبوزي (RNA interference)
• جزيئات الـ microRNA وتثبيط الترجمة
• جزيئات الـ small interfering RNA وإسكات الجينات
• جزيئات الـ long non-coding RNA
• الأدوات والعلاجات المعتمدة على الحمض النووي الريبوزي (RNA)

Mechanisms

يتم معالجة الحمض النووي الريبوزي المزدوج السلسلة (double-stranded RNA) إلى جزيئات توجيهية قصيرة تُحمّل في مركبات الإسكات؛ وتجد هذه المركبات جزيئات الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) المكملة إما لشقها أو منع ترجمتها، ويكيف التكامل الجزئي بواسطة الـ microRNA التعبير بشكل أكثر لطفًا، بينما تعمل بعض جزيئات الـ long non-coding RNA كدعامات أو تجند بروتينات تنظيمية إلى مواقع محددة.

Clinical relevance

يُعد تداخل الحمض النووي الريبوزي (RNA interference) أداة مختبرية روتينية لإسكات الجينات، وقد تمت الموافقة الآن على الأدوية المعتمدة على الـ RNA، بما في ذلك علاجات الـ small interfering RNA والـ antisense oligonucleotides، لعدة أمراض، بينما تعمل جزيئات الـ microRNA غير المنظمة كعلامات حيوية للسرطان.

History

اكتشف أمبروس وزملاؤه أول microRNA في أوائل التسعينيات، وكشف عرض فاير وميلو عام 1998 أن الحمض النووي الريبوزي المزدوج السلسلة (double-stranded RNA) يُسكت بقوة الجينات المتطابقة في الدودة، مما كشف عن مسار تداخل الحمض النووي الريبوزي (RNA interference)، وهو عمل حاز على جائزة نوبل عام 2006 وتم اعتماده بسرعة في جميع أنحاء علم الأحياء.

Key figures

• Andrew Fire
• Craig Mello
• Victor Ambros

Seminal works

• fire1998

Frequently asked questions

ما هو تداخل الحمض النووي الريبوزي (RNA interference)؟

تداخل الحمض النووي الريبوزي هو مسار طبيعي يتم فيه معالجة الحمض النووي الريبوزي المزدوج السلسلة إلى جزيئات توجيهية قصيرة توجه تدمير أو إسكات الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) ذي التسلسل المطابق، مما يؤدي إلى إيقاف الجين المقابل.

ماذا تفعل جزيئات الـ microRNA؟

جزيئات الـ microRNA هي جزيئات RNA قصيرة غير مشفرة ترتبط بقواعد الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) المستهدف وتقلل من استقراره أو ترجمته، مما يسمح للخلية بضبط مستويات العديد من الجينات في وقت واحد.