تنظیم پسارونویسی
چگونگی کنترل بیان ژن توسط سلولها پس از رونویسی — از طریق تنظیم پایداری، مکانیابی و ترجمه mRNA، شامل خاموشسازی توسط RNAهای تنظیمی کوچک.
Definition
تنظیم پسارونویسی کنترل بیان ژن در مراحل پس از رونویسی است — که پایداری، مکانیابی و ترجمه mRNA را تنظیم میکند — تا میزان و زمان تولید پروتئین بتواند مستقل از نرخ رونویسی تنظیم شود.
Scope
این موضوع به تنظیماتی میپردازد که بر mRNA اعمال میشوند: کنترل پایداری و تجزیه رونوشت، مکانیابی mRNA، کارایی ترجمه از طریق عوامل و عناصر ناحیه ترجمهنشده، و خاموشسازی توسط microRNAها و RNAهای کوچک مرتبط. این مبحث با پرداختن به سرنوشت خود پیام، مکمل کنترل رونویسی و سطح کروماتین است؛ زیستشناسی گستردهتر RNAهای غیرکدکننده در حوزه زیستشناسی RNA توسعه یافته است.
Core questions
- سلولها چگونه مدت زمان پایداری یک mRNA را قبل از تجزیه کنترل میکنند؟
- ترجمه یک mRNA چگونه افزایش یا کاهش مییابد؟
- microRNAها چگونه پیامهای هدف خود را خاموش میکنند؟
- چرا یک mRNA را قبل از ترجمه در بخش خاصی از سلول مکانیابی میکنیم؟
Key theories
- خاموشسازی با واسطه microRNA
- RNAهای کوچک با توالیهای مکمل در mRNAهای هدف، معمولاً در نواحی ترجمهنشده آنها، جفتباز میشوند تا ترجمه را سرکوب کرده یا تجزیه را ترویج دهند، مکانیزمی که ابتدا توسط RNA کوچک lin-4 که بر lin-14 عمل میکرد، آشکار شد.
- کنترل از طریق نواحی ترجمهنشده و پایداری mRNA
- عناصری در نواحی ترجمهنشده mRNA، که توسط پروتئینها و RNAهای کوچک شناسایی میشوند، نیمهعمر رونوشت، مکانیابی و کارایی ترجمه را تعیین میکنند و لایهای سریع و برگشتپذیر از کنترل بیان را فراهم میآورند.
Mechanisms
طول عمر یک mRNA توسط کلاهک (cap)، دم پلی(A) و عناصر توالی آن که پروتئینهای پایدارکننده یا ناپایدارکننده را جذب میکنند، تعیین میشود، و اغلب دآدنیلاسیون (deadenylation) باعث تجزیه میشود. ترجمه توسط فاکتورهای آغازگر و توسط پروتئینها یا RNAهایی تنظیم میشود که به نواحی ترجمهنشده متصل میشوند تا جذب ریبوزوم را مسدود یا تقویت کنند. MicroRNAها، که از پیشسازها پردازش شده و در کمپلکسهای خاموشکننده بارگذاری میشوند، با mRNAهای هدف جفتباز میشوند تا ترجمه آنها را سرکوب کرده و تجزیه آنها را تسریع کنند. سیگنالهای مکانیابی، mRNAهای خاصی را به مناطق سلولی مشخصی هدایت میکنند که در آنجا بر اساس تقاضا ترجمه میشوند.
Clinical relevance
تجزیه mRNA، کنترل ترجمه و فعالیت microRNA تنظیمنشده در سرطانها و سایر بیماریها نقش دارند، و رویکردهای مبتنی بر RNA کوچک به عنوان ابزارهای تحقیقاتی و درمانی استفاده میشوند؛ این موارد به عنوان اهمیت ارائه شدهاند، نه راهنمایی بالینی.
History
کشف سال ۱۹۹۳ توسط گروههای آمبروس و رووکون مبنی بر اینکه ژن lin-4 یک RNA تنظیمی کوچک تولید میکند که lin-14 را کنترل میکند، کنترل پسارونویسی با واسطه microRNA را معرفی کرد، که همراه با مطالعات پایداری mRNA و تنظیم ترجمه، این لایه از بیان ژن را تثبیت کرد.
Key figures
- Victor Ambros
- Gary Ruvkun
Related topics
Seminal works
- lee1993
- lodish2016
Frequently asked questions
- تنظیم پسارونویسی چیست؟
- کنترل بیان ژن پس از ساخته شدن mRNA، با تنظیم میزان پایداری آن، محل رفتن آن و میزان کارایی ترجمه آن.
- microRNAها چگونه تولید پروتئین را کاهش میدهند؟
- آنها با mRNAهای هدف جفتباز میشوند و کمپلکسهایی را جذب میکنند که ترجمه را مسدود کرده و تجزیه پیام را تسریع میکنند، در نتیجه میزان پروتئین تولیدی را کاهش میدهند.