اخبار علمی, مطالب
رونویسی معکوس از RNA به DNA در سلول های انسانی!
مطالعات جدید حاکی از آن است که سلول های انسانی می توانند توالی RNA را به DNA برگردانند. سلول ها حاوی اجزایی هستند که می توانند به کمک همانند سازی DNA را کپی کرده و سلول جدیدی را تشکیل دهند. همین اجزا که پلی مراز نامیده می شوند، می توانند RNA های پیام رسان را نیز به وجود آورند که حاصل نسخه برداری از DNA است بدین ترتیب این مولکول ها با کارایی بیشتر و بهتری به پروتئین تبدیل می شوند. تا کنون تصور می شد که پلی مراز ها فقط DNA را به DNA و یا DNA را به RNA تبدیل می کنند که این امر مانع از آن می شد که RNA به DNA به صورت معکوس رونویسی شود.
دانشگاه توماس جفرسون Thomas Jefferson اولین اطلاعات موجود در این زمینه را به دست آورد که حاکی از آن بود که قطعات RNA می توانند با رونویسی معکوس، به DNA تبدیل شوند. این امر می تواند به شدت بر روی اصلا central dogma که اساس بسیاری از علوم زیستی است تاثیر بگذارد.
ریچارد پومرانتس Richard Pomerantz ، دانشیار بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی در دانشگاه توماس جفرسون می گوید: “این کار مسیری نو برای بسیاری از مطالعات دیگر است که به ما کمک می کند تا اهمیت مکانیسم تبدیل پیام های RNA به DNA را در سلول های خود درک کنیم.” . “این واقعیت که یک پلیمراز انسانی می تواند این کار را با کارایی بالا انجام دهد، به عنوان مثال ، این یافته نشان می دهد که پیام رسان RNA می توانند به عنوان الگوهایی برای ترمیم یا رونویسی مجدد DNA ژنومی مورد استفاده قرار گیرد.
تیم دکتر پومرانتز همراه با نویسنده اول مقاله Gurushankar، تحقیق در مورد یک پلیمراز بسیار غیرمعمول به نام پلیمراز تتا را شروع کردند. از بین 14 DNA پلی مراز موجود در سلول های پستانداران ، فقط سه مورد از آن ها کار تکثیر کل ژنوم را برای آماده سازی تقسیم سلولی انجام می دهند. 11 مورد باقیمانده بیشتر در شناسایی و انجام تعمیرات در هنگام وقفه یا خطا در رشته های DNA نقش دارند. پلیمراز تتا DNA را ترمیم می کند ، اما بسیار مستعد خطا است و خطاها یا جهش های زیادی ایجاد می کند. بنابراین محققان متوجه شدند که برخی از خصوصیات “بد” پلیمراز تتا، از جمله خصوصیاتی است که با اجزای سلولی دیگری همکاری می کند که در ویروس ها کاربردی تر هستند، نظیر ترانس کریپتاز معکوس. از بین این ترانس کریپتازهای معکوس می توان به می کند ، البته یکی در ویروس ها – ترانس کریپتاز معکوس. مانند Pol theta اشاره کرد.
در یک سری آزمایشات، محققان پلیمراز تتا را در برابر ترانس کریپتاز معکوس HIV قرار دادند که یکی از بهترین موارد در نوع خود است. آن ها نشان دادند که پلیمراز تتا قادر است RNA های پیام رسان را به DNA تبدیل کند ، همان کاری که ترانس کریپتاز معکوس HIV انجام می دهد. اما پلیمراز تتا کارآمدتر عمل می کرد و هنگام استفاده از الگوی RNA برای رونوشت DNA های جدید ، خطا کمتری را وارد می کرد.
این گروه با استفاده از کریستالوگرافی اشعه ایکس ساختار این پلی مراز را تشخیص دادند و دریافتند که این مولکول قادر به تغییر شکل است تا بتواند مولکول حجیم تر RNA را در خود جای دهد – امری که در بین پلیمرازها بی نظیر است.
دکتر پومرانتز می گوید: “تحقیقات ما نشان می دهد که عملکرد اصلی پلیمراز تتا این است که به عنوان یک آنزیم رونویسی معکوس عمل کند.” “در سلول های سالم ، هدف از این مولکول ممکن است ترمیم DNA با واسطه RNA باشد. در سلول های ناسالم ، مانند سلول های سرطانی ، پلیمراز تتا بیانش افزایش می یابد و رشد سلول های سرطانی و مقاومت دارویی را تقویت می کند. درک بیشتر چگونگی آن هیجان انگیز خواهد بود. فعالیت پلیمراز تتا در RNA به ترمیم DNA و تکثیر سلول های سرطانی کمک می کند. ”
