الرئيسيةعريقبحث

حمض نووي ريبوزي غير مشفر

الرنا غير المشفِّر بالإنجليزية (non-coding RNA)‏ هو جزيء رنا لا تتم ترجمته إلى بروتين، غالبا ما يسمى تسلسل الدنا الذي يُنسَخ منه الرنا غير المشفر 'بجين الرنا'. توجد أنواع كثيرة من الرنا غير المشفر ذات وظائف مهمة منها: الرنا الناقل الرنا الريبوسومي وكذلك أنواع الرنا الصغير مثل: الرنا الميكروي، الرنا المتداخل الصغير، الرنا المتآثر مع بيوي، الرنا النووي صغير، الرنا النويي الصغير، رنا خارج الخلية رنا صغير خاص بجسم كاخال وكذلك الرنا غير المشفر طويل مثل: Xist وHOTAIR

أعداد الرنا غير المشفر في الجينوم البشري غير معروفة، لكن تقترح دراسات حديثة في تكنولوجيا النسخوميات والمعلوماتية الحيوية وجود الآلاف منهم [1][2][3][4][5][6]، العديد من أنواع الرنا غير المشفر المعرَّفَة حديثا لم يتم التأكد من وظائفها [7]، كما أنه من الممكن أن يكون العديد منها غير وظيفي (يشار إليها أحيانا بالرنا النفاية) وهي نتيجة نسخ زائف. [8][9]

تساهم جزيئات الرنا غير المشفر في أمراض مثل السرطان، التوحد وألزهايمر.

التاريخ والاكتشاف

بنية ورقة النفل للرنا الناقل للفينيل ألانين (الصغيرة)، والبنية ثلاثية الأبعاد المحددة بواسطة بحوث بالأشعة السينية.

تم اكتشاف الأحماض النووية أول مرة بواسطة فريدريك ميسشر سنة 1868 [10] وبحلول 1939 تم إدراك أن للرنا دور في اصطناع البروتين [11]. وبعد عقدين تنبأ فرنسيس كريك برنا وظيفي يتوسط عملية الترجمة وقال أن الرنا يلائم بشكل أفضل التزاوج القاعدي في نسخة رنا رسول من عديد الببتيد.[12]

أول رنا غير مشفر تمت تحديد خصائصه هو الألانين الموجود في خميرة الخباز، وتم نشر بنيته سنة 1965 [13]. ولإنتاج عينة نقية من الرنا الناقل للألانين استخدم روبرت هولي 140 كلغ من خميرة الخباز التجارية لإنتاج 1غ منه من أجل التجارب [14]. وتم تحديد تسلسل هذا الرنا الناقل الذي طولة 80 نوكليوتيد أولا بهضمه بواسطة الريبونوكلياز البنكرياسي (منتجا قطعا تنتهي بالسايتوسين أو اليوريدين) وبعدها بواسطو ريبونوكلياز التاكادياستاز (منتجا قطعا تنتهي بالغوانوسين). بعدها ساعد الاستشراب وتحديد النهايات 5' و3' في ترتيب القطع وإدراك تسلسل الرنا [14] من بين البنيات الثلاث المقترحة أولا لهذا الرنا؛ تم اقتراح بنية 'ورقة النفل' على حدى في عدة منشورات عملية لاحقة [15][16][17][18]. تم اعتماد البنية ورقة النفل الثانوية باتباع أبحاث في علم البلورات بالاشعة السينية تم إجراؤها من قبل مجموعتي بحث مستقلتين سنة 1974. [19][20]

الرنا الريبوسومي هو الرنا الثاني الذي تم اكتشافه، ثم تبعه الرناي (U spliceosomal RNA) في بداية العقد 1980، ومنذ ذلك استمر اكتشاف أنواع جديدة من الرنا غير المشفر: الرنا النويي الصغير، Xist، كريسبر وغيرهم العديد [21]. من الاكتشافات الحديثة المهمة نجد الريبوسويتش والرنا الميكروي، اكتشاف آلية تداخل الرنا المتعلقة بهذا الآخير مكّن كريغ ميلو وأندرو فاير من الفوز بجائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء.[22]

الوظائف البيولوجية

المراجع

  1. Cheng J, Kapranov P, Drenkow J, Dike S, Brubaker S, Patel S, et al. (May 2005). "Transcriptional maps of 10 human chromosomes at 5-nucleotide resolution". Science. 308 (5725): 1149–54. Bibcode:2005Sci...308.1149C. doi:10.1126/science.1108625. PMID 15790807.
  2. ENCODE Project Consortium, Birney E, Stamatoyannopoulos JA, Dutta A, Guigó R, Gingeras TR, et al. (June 2007). "Identification and analysis of functional elements in 1% of the human genome by the ENCODE pilot project". Nature. 447 (7146): 799–816. Bibcode:2007Natur.447..799B. doi:10.1038/nature05874. PMC . PMID 17571346.
  3. Washietl S, Pedersen JS, Korbel JO, Stocsits C, Gruber AR, Hackermüller J, et al. (June 2007). "Structured RNAs in the ENCODE selected regions of the human genome". Genome Research. 17 (6): 852–64. doi:10.1101/gr.5650707. PMC . PMID 17568003.
  4. Morris KV, المحرر (2012). Non-coding RNAs and Epigenetic Regulation of Gene Expression: Drivers of Natural Selection. Caister Academic Press.  .
  5. Shahrouki P, Larsson E (2012). "The non-coding oncogene: a case of missing DNA evidence?". Frontiers in Genetics. 3: 170. doi:10.3389/fgene.2012.00170. PMC . PMID 22988449.
  6. van Bakel H, Nislow C, Blencowe BJ, Hughes TR (May 2010). Eddy SR (المحرر). "Most "dark matter" transcripts are associated with known genes". PLoS Biology. 8 (5): e1000371. doi:10.1371/journal.pbio.1000371. PMC . PMID 20502517.
  7. Hüttenhofer A, Schattner P, Polacek N (May 2005). "Non-coding RNAs: hope or hype?". Trends in Genetics. 21 (5): 289–97. doi:10.1016/j.tig.2005.03.007. PMID 15851066.
  8. Brosius J (May 2005). "Waste not, want not--transcript excess in multicellular eukaryotes". Trends in Genetics. 21 (5): 287–8. doi:10.1016/j.tig.2005.02.014. PMID 15851065.
  9. Palazzo AF, Lee ES (2015). "Non-coding RNA: what is functional and what is junk?". Frontiers in Genetics. 6: 2. doi:10.3389/fgene.2015.00002. PMC . PMID 25674102.
  10. Dahm R (February 2005). "Friedrich Miescher and the discovery of DNA". Developmental Biology. 278 (2): 274–88. doi:10.1016/j.ydbio.2004.11.028. PMID 15680349.
  11. Caspersson T, Schultz J (1939). "Pentose nucleotides in the cytoplasm of growing tissues". Nature. 143 (3623): 602–3. Bibcode:1939Natur.143..602C. doi:10.1038/143602c0.
  12. Crick FH (1958). "On protein synthesis". Symposia of the Society for Experimental Biology. 12: 138–63. PMID 13580867.
  13. Holley RW, et al. (March 1965). "STRUCTURE OF A RIBONUCLEIC ACID". Science. 147 (3664): 1462–5. Bibcode:1965Sci...147.1462H. doi:10.1126/science.147.3664.1462. PMID 14263761.
  14. "The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1968". Nobel Foundation. مؤرشف من الأصل في 15 أغسطس 201828 يوليو 2007.
  15. Madison JT, Everett GA, Kung H (July 1966). "Nucleotide sequence of a yeast tyrosine transfer RNA". Science. 153 (3735): 531–4. Bibcode:1966Sci...153..531M. doi:10.1126/science.153.3735.531. PMID 5938777.
  16. Zachau HG, Dütting D, Feldmann H, Melchers F, Karau W (1966). "Serine specific transfer ribonucleic acids. XIV. Comparison of nucleotide sequences and secondary structure models". Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. 31: 417–24. doi:10.1101/SQB.1966.031.01.054. PMID 5237198.
  17. Dudock BS, Katz G, Taylor EK, Holley RW (March 1969). "Primary structure of wheat germ phenylalanine transfer RNA". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 62 (3): 941–5. Bibcode:1969PNAS...62..941D. doi:10.1073/pnas.62.3.941. PMC . PMID 5257014.
  18. Cramer F, Doepner H, Haar F VD, Schlimme E, Seidel H (December 1968). "On the conformation of transfer RNA". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 61 (4): 1384–91. Bibcode:1968PNAS...61.1384C. doi:10.1073/pnas.61.4.1384. PMC . PMID 4884685.
  19. Ladner JE, et al. (November 1975). "Structure of yeast phenylalanine transfer RNA at 2.5 A resolution". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 72 (11): 4414–8. Bibcode:1975PNAS...72.4414L. doi:10.1073/pnas.72.11.4414. PMC . PMID 1105583.
  20. Kim SH, et al. (January 1973). "Three-dimensional structure of yeast phenylalanine transfer RNA: folding of the polynucleotide chain". Science. 179 (4070): 285–8. Bibcode:1973Sci...179..285K. doi:10.1126/science.179.4070.285. PMID 4566654.
  21. Eddy SR (December 2001). "Non-coding RNA genes and the modern RNA world". Nature Reviews. Genetics. 2 (12): 919–29. doi:10.1038/35103511. PMID 11733745.
  22. Daneholt, Bertil. "Advanced Information: RNA interference". The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2006. مؤرشف من الأصل في 20 يناير 200725 يناير 2007.

موسوعات ذات صلة :