Kiçik RNT-lər. Kiçik molekulların böyük sövdələşmələri: kiçik RNT-lər bakteriya genlərini necə idarə edir

Hədəf mRNT-nin məhv edilməsi kiçik müdaxilə edən RNT-nin (siRNA) təsiri altında da baş verə bilər. RNT müdaxiləsi molekulyar biologiyada yeni inqilabi kəşflərdən biridir və onun müəllifləri 2002-ci ildə buna görə Nobel mükafatı almışlar. Müdaxilə edən RNT-lər quruluşca digər RNT növlərindən çox fərqlidir və DNT molekulunda zəncir kimi bir-birinə bağlı olan, təxminən 21-28 azot əsası uzunluğunda olan iki tamamlayıcı RNT molekuludur. Bu halda, iki qoşalaşmamış nukleotid həmişə hər siRNA zəncirinin kənarlarında qalır. Təsir aşağıdakı kimi həyata keçirilir. Bir siRNA molekulu özünü hüceyrənin içərisində tapdıqda, ilk mərhələdə iki hüceyrədaxili ferment - helikaz və nukleaz ilə bir kompleksə bağlanır. Bu kompleks RISC adlanırdı ( R NA- i induksiya edilmişdir s ağartma c kompleks; sükut - ingilis susmaq, susmaq; susdurmaq - susdurmaq, ingilis və xüsusi ədəbiyyatda genin “söndürülməsi” prosesi belə adlanır). Sonra, helikaz siRNA zəncirlərini açır və ayırır və nükleaza ilə kompleksdə olan tellərdən biri (quruluşda antisens) xüsusi olaraq hədəf mRNT-nin tamamlayıcı (ona ciddi şəkildə uyğun gələn) bölgəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və bu, nukleazaya onu kəsməyə imkan verir. iki hissəyə. mRNT-nin kəsilmiş hissələri daha sonra onları daha kiçik parçalara ayıran digər hüceyrə RNT nukleazlarının təsirinə məruz qalır.

Bitkilərdə və aşağı səviyyəli heyvan orqanizmlərində (böcəklərdə) tapılan SiRNA-lar onlara yad RNT-ni tanımağa və tez məhv etməyə imkan verən bir növ “hüceyrədaxili toxunulmazlığın” mühüm hissəsidir. Əgər tərkibində virus olan RNT hüceyrəyə daxil olubsa, belə bir qoruma sistemi onun çoxalmasının qarşısını alacaq. Virusun tərkibində DNT varsa, siRNA sistemi onun viral zülalların istehsalının qarşısını alacaq (çünki bunun üçün lazım olan mRNT tanınacaq və kəsiləcək) və bu strategiyanın istifadəsi onun bütün bədəndə yayılmasını yavaşlatacaq. Müəyyən edilib ki, siRNA sistemi son dərəcə ayrı-seçkilik edir: hər siRNA yalnız özünəməxsus mRNT-ni tanıyacaq və məhv edəcək. siRNA daxilində yalnız bir nukleotidin dəyişdirilməsi müdaxilə effektinin kəskin azalmasına səbəb olur. İndiyə qədər məlum olan gen blokerlərinin heç biri hədəf gen üçün belə müstəsna spesifikliyə malik deyil.

Hazırda bu üsul əsasən elmi tədqiqatlarda müxtəlif hüceyrə zülallarının funksiyalarını müəyyən etmək üçün istifadə olunur. Bununla belə, potensial olaraq narkotik yaratmaq üçün də istifadə edilə bilər.

RNT müdaxiləsinin kəşfi QİÇS və xərçənglə mübarizədə yeni ümidlər yaradıb. Mümkündür ki, siRNA terapiyasını ənənəvi antiviral və antikanser terapiya ilə birlikdə istifadə etməklə, gücləndirici effekt əldə etmək olar, burada iki müalicə tək başına verilən hər birinin sadə cəmindən daha böyük terapevtik effekt verir.

Məməli hüceyrələrində siRNA müdaxilə mexanizmindən terapevtik məqsədlər üçün istifadə etmək üçün hüceyrələrə hazır ikiqat zəncirli siRNA molekulları daxil edilməlidir. Bununla belə, hazırda hər hansı bir dozaj forması yaratmaqdan daha az, praktikada bunu etməyə imkan verməyən bir sıra problemlər var. Birincisi, qanda bədənin müdafiəsinin ilk eşelonundan, fermentlərdən təsirlənirlər - nukleazlar bədənimiz üçün potensial təhlükəli və qeyri-adi ikiqat RNT zəncirlərini kəsir. İkincisi, adlarına baxmayaraq, kiçik RNT-lər hələ də kifayət qədər uzundur və ən əsası, mənfi elektrostatik yük daşıyırlar, bu da onların hüceyrəyə passiv nüfuz etməsini qeyri-mümkün edir. Üçüncüsü, ən vacib suallardan biri siRNA-nın sağlam olanlara təsir etmədən yalnız müəyyən (“xəstə”) hüceyrələrdə işləməsini (və ya nüfuz etməsini) necə etməkdir? Və nəhayət, ölçü məsələsi var. Belə sintetik siRNA-nın optimal ölçüsü eyni 21-28 nukleotiddir. Uzunluğunu artırsanız, hüceyrələr interferon istehsal edərək və protein sintezini azaldaraq cavab verəcəkdir. Digər tərəfdən, 21 nukleotiddən kiçik siRNA-dan istifadə etməyə cəhd etsəniz, onun arzu olunan mRNT-yə bağlanmasının spesifikliyi və RISC kompleksini yaratmaq qabiliyyəti kəskin şəkildə azalır. Qeyd etmək lazımdır ki, bu problemlərin aradan qaldırılması təkcə siRNA terapiyası üçün deyil, ümumiyyətlə gen terapiyası üçün çox vacibdir.

Onların həllində artıq müəyyən irəliləyişlər əldə olunub. Məsələn, elm adamları kimyəvi modifikasiyalarla siRNA molekullarını daha effektiv etməyə çalışırlar. lipofil, yəni hüceyrə membranını təşkil edən yağlarda həll oluna bilən və bununla da siRNT-nin hüceyrəyə daxil olmasını asanlaşdıran. Və yalnız müəyyən toxumalar daxilində işin spesifikliyini təmin etmək üçün, genetik mühəndislər öz konstruksiyalarına aktivləşdirilən və belə bir konstruksiyada olan məlumatın (və buna görə də siRNA, əgər oraya daxil edilibsə) oxunmasına səbəb olan xüsusi tənzimləyici bölmələr daxil edirlər. yalnız müəyyən hüceyrə toxumalarında.

Belə ki, Kaliforniya Universitetinin, San Dieqo Tibb Məktəbinin tədqiqatçıları müəyyən zülalların istehsalını maneə törədən kiçik müdaxilə edən RNT (siRNA) hüceyrələrə çatdırılması üçün yeni effektiv sistem hazırlayıblar. Bu sistem xərçəng şişlərinin müxtəlif növlərinə xüsusi dərmanların çatdırılması texnologiyası üçün əsas olmalıdır. Tədqiqata rəhbərlik edən professor Stiven Doudi belə izah edir: “RNT müdaxiləsi adlı prosesi həyata keçirən kiçik müdaxilə edən RNT-lər xərçəngin müalicəsi üçün inanılmaz potensiala malikdirlər: “Və hələ çox işimiz olsa da, indi Dərmanları sağlam hüceyrələrə zərər vermədən həm ilkin şişə, həm də metastazlara çatdıran texnologiya”.

Uzun illər Doudi və onun həmkarları kiçik müdaxilə edən RNT-lərin xərçəng əleyhinə potensialını öyrənirlər. Bununla belə, adi siRNA-lar kiçik, mənfi yüklü molekullardır ki, öz xüsusiyyətlərinə görə hüceyrələrə çatdırılması olduqca çətindir. Buna nail olmaq üçün elm adamları qısa bir siqnal zülalı PTD (peptid transduksiya sahəsi) istifadə etdilər. Əvvəllər onun istifadəsi ilə PTD-nin şiş bastırıcı zülallarla birləşdirildiyi 50-dən çox “hibrid zülal” yaradılmışdır.

Bununla belə, sadəcə olaraq siRNA-nın PTD-yə qoşulması RNT-nin hüceyrəyə çatdırılmasına gətirib çıxarmır: siRNA mənfi, PTD müsbət yüklənir, nəticədə hüceyrə membranı ilə daşınmayan sıx RNT-protein konqlomeratı əmələ gəlir. Beləliklə, tədqiqatçılar əvvəlcə PTD-ni siRNA-nın mənfi yükünü zərərsizləşdirən (PTD-DRBD adlı füzyon zülalı ilə nəticələnən) zülal RNT bağlayan domenlə birləşdirdilər. Belə bir RNT-protein kompleksi asanlıqla hüceyrə membranından keçir və hüceyrə sitoplazmasına daxil olur, burada şiş böyüməsini aktivləşdirən xəbərçi RNT zülallarını xüsusi olaraq maneə törədir.

PTD-DRBD füzyon zülalının siRNA-nı hüceyrələrə çatdırmaq qabiliyyətini yoxlamaq üçün alimlər insan ağciyər xərçəngindən əldə edilən hüceyrə xəttindən istifadə ediblər. Hüceyrələri PTD-DRBD-siRNA ilə müalicə etdikdən sonra, şiş hüceyrələrinin siRNA-ya ən çox həssas olduğu, normal hüceyrələrdə (T hüceyrələri, endotel hüceyrələri və embrion kök hüceyrələr nəzarət kimi istifadə edilmişdir) onkogen istehsalının artması olmadığı aşkar edilmişdir. zülallar, heç bir toksik təsir müşahidə edilməmişdir.

Bu üsul, müxtəlif şiş zülallarını yatırmaq üçün müxtəlif siRNA-lardan istifadə edərək müxtəlif modifikasiyalara məruz qala bilər - yalnız həddindən artıq istehsal olunanları deyil, həm də mutant olanları. Yeni mutasiyalar səbəbindən adətən kimyaterapiya dərmanlarına davamlı olan şişlərin residivi halında terapiyanın dəyişdirilməsi də mümkündür.

Onkoloji xəstəliklər çox dəyişkəndir və şiş hüceyrə zülallarının molekulyar xüsusiyyətləri hər bir xəstə üçün fərdi olur. Əsərin müəllifləri hesab edirlər ki, bu vəziyyətdə kiçik müdaxilə edən RNT-dən istifadə terapiyaya ən rasional yanaşmadır.

Saç sancaqlarını meydana gətirən kiçik RNT-lər və ya saç sancaqlarını meydana gətirən qısa RNT-lər (shRNA qısa saç sancısı RNT, kiçik saç sancısı RNT) ikincil quruluşda sıx saç sancaqları meydana gətirən qısa RNT molekulları. ShRNA-lar ifadəni söndürmək üçün istifadə edilə bilər... ... Vikipediya

RNT polimeraza- replikasiya zamanı T. aquaticus hüceyrəsindən. Fermentin bəzi elementləri şəffaflaşdırılır və RNT və DNT zəncirləri daha aydın görünür. Maqnezium ionu (sarı) fermentin aktiv yerində yerləşir. RNT polimeraza ...... həyata keçirən bir fermentdir ... ... Vikipediya

RNT müdaxiləsi- Lentivirus əsaslı vektordan istifadə edərək saç sancaqları olan kiçik RNT-lərin çatdırılması və məməlilərin hüceyrələrində RNT müdaxiləsi mexanizmi RNT müdaxiləsi (a ... Wikipedia

RNT geni- Kodlaşdırmayan RNT (ncRNA) zülallara çevrilməyən RNT molekullarıdır. Əvvəllər istifadə edilən sinonim, kiçik RNT (smRNA, kiçik RNT) artıq istifadə edilmir, çünki bəzi kodlaşdırmayan RNT-lər çox ... ... Wikipedia

Kiçik nüvə RNT-ləri- (snRNA, snRNA) eukaryotik hüceyrələrin nüvəsində olan RNT sinfi. Onlar RNT polimeraza II və ya RNT polimeraza III tərəfindən transkripsiya edilir və splicing (yetişməmiş mRNT-dən intronların çıxarılması), tənzimlənmə kimi mühüm proseslərdə iştirak edirlər ... Wikipedia

Kiçik nüvəli RNT-lər- (snoRNA, ingiliscə snoRNA) ribosomal RNT-nin kimyəvi modifikasiyalarında (metilasiya və psevduridilləşmə), həmçinin tRNT və kiçik nüvə RNT-də iştirak edən kiçik RNT sinfi. MeSH təsnifatına görə, kiçik nüvəli RNT-lər alt qrup hesab olunur... ... Wikipedia

kiçik nüvə (aşağı molekulyar ağırlıqlı nüvə) RNT-lər- Heterogen nüvə RNT ilə əlaqəli kiçik nüvə RNT-lərinin (100,300 nukleotidlərinin) geniş qrupu (105,106) nüvənin kiçik ribonukleoprotein qranullarının bir hissəsidir; M.n.RNT-lər splays sisteminin zəruri komponentidir... ...

kiçik sitoplazmik RNT-lər- Sitoplazmada lokallaşdırılmış kiçik (100-300 nukleotid) RNT molekulları kiçik nüvə RNT-yə bənzəyir. [Arefyev V.A., Lisovenko L.A. Genetik terminlərin ingiliscə-rusca izahlı lüğəti 1995 407 s.] Mövzular genetika EN scyrpssmall cytoplasmic... ... Texniki Tərcüməçi Bələdçisi

sinif U kiçik nüvə RNT-ləri- zülalla əlaqəli kiçik (60-dan 400-ə qədər nukleotid) RNT molekulları qrupu, splikomun tərkibinin əhəmiyyətli hissəsini təşkil edir və intronların kəsilməsi prosesində iştirak edir; 5 yaxşı öyrənilmiş Usn tipindən 4-də U1, U2, U4 və U5 RNT-ləri 5... ... Texniki Tərcüməçi Bələdçisi

RNT biomarkerləri- * RNT biomarkerləri * RNT biomarkerləri zülal sintezini (nsbRNA və ya npcRNA) kodlaşdırmayan çoxlu sayda insan transkriptini göstərir. Əksər hallarda kiçik (miRNT, snoRNA) və uzun (antisens RNT, dsRNA və digər növlər) RNT molekulları... ... Genetika. ensiklopedik lüğət

Kitablar

1877 UAH-a alın (yalnız Ukrayna)
Klinik genetika. Dərslik (+CD), Boçkov Nikolay Pavloviç, Puzırev Valeri Pavloviç, Smirnikhina Svetlana Anatolyevna. Tibb elminin və praktikasının inkişafı ilə əlaqədar bütün fəsillər yenidən işlənmiş və əlavələr edilmişdir. Multifaktorial xəstəliklər, irsi xəstəliklərin qarşısının alınması, müalicəsi,…

Canlı hüceyrədə nüvə ilə sitoplazma arasında məlumat axını heç vaxt qurumur, lakin onun bütün “burulmalarını” başa düşmək və orada kodlaşdırılmış məlumatı deşifrə etmək həqiqətən də Herkulun işidir. Keçən əsrin biologiyasındakı ən mühüm nailiyyətlərdən biri nüvədən (xromosomlardan) sitoplazmaya informasiya “mesajlarını” daşıyan vasitəçi kimi xidmət edən informasiya (və ya matris) RNT (mRNT və ya mRNA) molekullarının kəşfi hesab edilə bilər. . Zülal sintezində RNT-nin həlledici rolu hələ 1939-cu ildə Torbjörn Kaspersonun işində proqnozlaşdırılıb. Torbjörn Kaspersson), Jean Bracheta ( Jean Brachet) və Jack Schultz ( Jack Schultz) və 1971-ci ildə George Marbeis ( George Marbaix) bu proteini kodlayan ilk təcrid olunmuş dovşan xəbərçi RNT-ni yeritməklə qurbağa oositlərində hemoglobin sintezini tetikledi.

1956-1957-ci illərdə Sovet İttifaqında A. N. Belozerski və A. S. Spirin mRNT-nin mövcudluğunu müstəqil şəkildə sübut etdilər və həmçinin hüceyrədəki RNT-nin əsas hissəsinin şablon deyil, ancaq ribosomal RNT(rRNT). Ribosomal RNT - hüceyrə RNT-nin ikinci "əsas" növü - bütün orqanizmlərdə ribosomların "skeletini" və funksional mərkəzini təşkil edir; Zülal sintezinin əsas mərhələlərini tənzimləyən rRNT-dir (zülallar deyil). Eyni zamanda, RNT-nin üçüncü "əsas" növü təsvir edilmiş və tədqiq edilmişdir - digər ikisi - mRNT və rRNA ilə birlikdə vahid zülal sintez edən kompleks meydana gətirən transfer RNT-ləri (tRNA). Kifayət qədər məşhur olan "RNT dünyası" fərziyyəsinə görə, Yerdəki həyatın başlanğıcında məhz bu nuklein turşusu dayanırdı.

RNT DNT ilə müqayisədə daha hidrofilik olduğundan (dezoksiribozanın riboza ilə əvəzlənməsinə görə) daha labildir və hüceyrədə nisbətən sərbəst hərəkət edə bilir və buna görə də genetik məlumatın (mRNT) qısa müddətli replikalarını çatdırır. zülal sintezinin başladığı yerə. Bununla birlikdə, bununla əlaqəli "narahatlığı" qeyd etmək lazımdır - RNT çox qeyri-sabitdir. O, DNT-dən (hüceyrənin daxilində belə) daha pis saxlanılır və şəraitdə (temperatur, pH) ən kiçik dəyişikliyə görə pisləşir. "Öz" qeyri-sabitliyə əlavə olaraq, ribonukleazlara (və ya RNazalara) böyük töhfə verilir - çox sabit və "hər yerdə olan" RNT-ni parçalayan fermentlər sinfi - hətta eksperimentatorun əllərinin dərisində də bu fermentləri inkar etmək üçün kifayət qədər var. bütün təcrübə. Buna görə RNT ilə işləmək zülallar və ya DNT ilə müqayisədə daha çətindir - sonuncu ümumiyyətlə yüz minlərlə il ərzində praktiki olaraq heç bir zərər görmədən saxlanıla bilər.

İş zamanı fantastik qayğı, üç distillə edilmiş, steril əlcəklər, birdəfəlik laboratoriya şüşələri - bütün bunlar RNT deqradasiyasının qarşısını almaq üçün lazımdır, lakin belə standartları saxlamaq həmişə mümkün olmayıb. Buna görə də, uzun müddət məhlulları qaçılmaz şəkildə çirkləndirən RNT-nin qısa "fraqmentlərinə" əhəmiyyət vermədilər. Lakin zaman keçdikcə məlum oldu ki, iş sahəsinin sterilliyini qorumaq üçün edilən bütün səylərə baxmayaraq, təbii olaraq “zibil” aşkar edilməyə davam edir və sonra məlum oldu ki, sitoplazmada minlərlə qısa ikizəncirli RNT həmişə mövcuddur. , çox spesifik funksiyaları yerinə yetirir və hüceyrələrin və orqanizmin normal inkişafı üçün mütləq lazımdır.

RNT müdaxiləsi prinsipi

Əczaçılar da siRNA-dan istifadə imkanları ilə maraqlandılar, çünki fərdi genlərin fəaliyyətini xüsusi olaraq tənzimləmək qabiliyyəti bir çox xəstəliklərin müalicəsində görünməmiş perspektivlər vəd edir. Kiçik ölçü və fəaliyyətin yüksək spesifikliyi siRNA əsaslı dərmanların yüksək effektivliyini və aşağı toksikliyini vəd edir; lakin problemi həll edin çatdırılma Bədəndəki xəstə hüceyrələrə siRNA hələ də uğurlu olmayıb - bu, bu molekulların kövrəkliyi və kövrəkliyi ilə əlaqədardır. İndi onlarla komanda bu "sehrli güllələri" tam olaraq hədəfə (xəstə orqanlar daxilində) yönəltmək üçün bir yol tapmağa çalışsalar da, hələ də görünən uğura nail ola bilməyiblər. Bundan başqa, başqa çətinliklər də var. Məsələn, antiviral terapiya zamanı siRNA-nın təsirinin yüksək seçiciliyi zərər verə bilər - viruslar tez mutasiyaya uğradığından, dəyişdirilmiş ştam terapiyanın əvvəlində seçilmiş siRNA-ya həssaslığını çox tez itirəcək: məlumdur ki, siRNA-da yalnız bir nukleotidin dəyişdirilməsi müdaxilə təsirinin əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına səbəb olur.

Bu nöqtədə bir daha xatırlatmağa dəyər - siRNA-lar aşkar edildi yalnız bitkilərdə, onurğasızlarda və birhüceyrəli orqanizmlərdə; RNT müdaxiləsi üçün zülalların homoloqları (Dicer, RISC kompleksi) ali heyvanlarda da olsa da, siRNA-lar ənənəvi üsullarla aşkar edilməmişdir. Nə qədər sürpriz oldu süni şəkildə təqdim edilmişdir sintetik siRNA analoqları məməli hüceyrə mədəniyyətlərində güclü spesifik dozadan asılı təsirə səbəb oldu! Bu o demək idi ki, onurğalıların hüceyrələrində RNT müdaxiləsi daha mürəkkəb immun sistemlərlə əvəz olunmayıb, orqanizmlərlə birlikdə təkamül keçirərək daha “inkişaf etmiş” bir şeyə çevrilib. Nəticədə, məməlilərdə siRNA-ların dəqiq analoqlarını deyil, onların təkamül varislərini axtarmaq lazım idi.

Oyunçu №2 - mikroRNT

Həqiqətən də, RNT müdaxiləsinin təkamül baxımından olduqca qədim mexanizminə əsaslanaraq, hər biri öz kiçik RNT qrupundan istifadə edən daha inkişaf etmiş orqanizmlərdə genlərin işinə nəzarət etmək üçün iki xüsusi sistem meydana çıxdı. mikroRNT(mikroRNT) və piRNA(piRNA, Piwi ilə qarşılıqlı RNT). Hər iki sistem süngərlərdə və coelenteratlarda meydana çıxdı və onlarla birlikdə siRNA-nı və “çılpaq” RNT müdaxiləsi mexanizmini əvəz edərək təkamül etdi. Onların toxunulmazlığın təmin edilməsində rolu getdikcə azalır, çünki bu funksiya hüceyrə toxunulmazlığının daha inkişaf etmiş mexanizmləri, xüsusən də interferon sistemi tərəfindən qəbul edilmişdir. Bununla belə, bu sistem o qədər həssasdır ki, siRNA-nın özünü də tetikler: məməli hüceyrəsində kiçik ikiqat zəncirli RNT-nin görünməsi “həyəcan siqnalı”nı işə salır (interferonun ifrazını aktivləşdirir və interferondan asılı genlərin ifadəsinə səbəb olur. bütün tərcümə proseslərini tamamilə bloklayır). Bu baxımdan, ali heyvanlarda RNT müdaxiləsi mexanizmi əsasən mikroRNT və piRNA-lar - interferon sistemi tərəfindən aşkar edilməyən spesifik struktura malik tək zəncirli molekullar vasitəsi ilə həyata keçirilir.

Genom daha mürəkkəbləşdikcə, mikroRNT və piRNA-lar transkripsiya və tərcümənin tənzimlənməsində getdikcə daha çox iştirak edirdilər. Zaman keçdikcə onlar genom tənzimlənməsinin əlavə, dəqiq və incə sisteminə çevrildi. siRNA-dan fərqli olaraq, mikroRNT və piRNA (2001-ci ildə aşkar edilmişdir, Haşiyə 3-ə baxın) xarici ikiqat zəncirli RNT molekullarından istehsal olunmur, lakin əvvəlcə ev sahibi genomunda kodlanır.

Tanış: mikroRNA

MikroRNT prekursoru genomik DNT-nin hər iki zəncirindən RNT polimeraza II vasitəsilə transkripsiya edilir, nəticədə adi mRNT-nin xüsusiyyətlərini daşıyan - m 7 G-qapağı və polyA quyruğu - pri-mikroRNT - aralıq formanın meydana gəlməsi ilə nəticələnir. Bu sələf mərkəzdə iki tək telli “quyruq” və bir neçə qoşalaşmamış nukleotiddən ibarət ilgək əmələ gətirir (şək. 3). Belə bir dövrə iki mərhələli emaldan keçir (şəkil 4): birincisi, endonükleaza Drosha saç sancağından bir zəncirli RNT “quyruqlarını” kəsir, bundan sonra kəsilmiş saç sancağı (mikroRNTqabağı) sitoplazmaya ixrac olunur, burada daha iki kəsik edən Dicer tərəfindən tanınır (şəkil 3-də rənglə göstərilən iki telli hissə kəsilir). Bu formada siRNA-ya bənzər yetkin mikroRNT RISC kompleksinə daxil edilir.

Şəkil 3. İki zəncirli mikroRNT prekursor molekulunun quruluşu.Əsas xüsusiyyətlər: saç tıxacını meydana gətirən konservləşdirilmiş ardıcıllığın olması; 3′ ucunda iki “əlavə” nukleotidi olan tamamlayıcı nüsxənin (mikroRNT*) olması; endonükleazlar üçün tanınma yerini təşkil edən xüsusi ardıcıllıq (2-8 bp). MikroRNT-nin özü qırmızı rənglə vurğulanır - Dicer bunu kəsir.

Bir çox mikroRNT-nin təsir mexanizmi siRNA-ların fəaliyyətinə bənzəyir: RISC zülal kompleksinin bir hissəsi kimi qısa (21-25 nukleotid) tək zəncirli RNT yüksək spesifikliklə RNT-nin 3′ tərcümə olunmamış bölgəsindəki tamamlayıcı sahəyə bağlanır. hədəf mRNT. Bağlama mRNT-nin Ago zülalı tərəfindən parçalanmasına gətirib çıxarır. Bununla belə, mikroRNT-nin fəaliyyəti (siRNA ilə müqayisədə) artıq daha çox fərqlənir - əgər komplementarlıq mütləq deyilsə, hədəf mRNT deqradasiyaya uğramaya bilər, ancaq geri qaytarıla bilər (tərcümə olmayacaq). Eyni RISC kompleksi də istifadə edilə bilər süni şəkildə təqdim edilmişdir siRNA. Bu, protozoa ilə bənzətmə ilə hazırlanmış siRNA-ların məməlilərdə də aktiv olmasını izah edir.

Beləliklə, biz RNT müdaxiləsinin daha yüksək (ikitərəfli simmetrik) orqanizmlərdə təsir mexanizminin illüstrasiyasını mikroRNT-lərin və biotexnoloji cəhətdən təqdim edilmiş siRNA-ların fəaliyyət diaqramını bir şəkildə birləşdirərək tamamlaya bilərik (şək. 5).

Şəkil 5. Süni mikroRNT və siRNA-ların ümumiləşdirilmiş fəaliyyət sxemi(süni siRNA-lar xüsusi plazmidlərdən istifadə edərək hüceyrəyə daxil edilir - siRNA vektorunun hədəflənməsi).

MikroRNT funksiyaları

MikroRNT-lərin fizioloji funksiyaları son dərəcə müxtəlifdir - əslində onlar ontogenezin əsas qeyri-zülal tənzimləyiciləri kimi çıxış edirlər. mikroRNA-lar ləğv etmir, lakin gen tənzimlənməsinin "klassik" sxemini tamamlayır (induktorlar, supressorlar, xromatinin sıxılması və s.). Bundan əlavə, mikroRNT-lərin sintezi kompleks şəkildə tənzimlənir (müəyyən mikroRNT hovuzları interferonlar, interleykinlər, şiş nekrozu faktoru α (TNF-α) və bir çox digər sitokinlər tərəfindən işə salına bilər). Nəticədə, mürəkkəbliyi və çevikliyi ilə heyrətamiz olan minlərlə gendən ibarət "orkestri" tənzimləyən çoxsəviyyəli şəbəkə yaranır, lakin bu bununla bitmir.

mikroRNA-lar siRNA-lardan daha “universaldır”: “palata” genlərinin 100% tamamlayıcı olması lazım deyil – tənzimləmə həm də qismən qarşılıqlı təsir vasitəsilə həyata keçirilir. Bu gün molekulyar biologiyanın ən aktual mövzularından biri məlum fizioloji proseslərin alternativ tənzimləyicisi kimi çıxış edən mikroRNT-lərin axtarışıdır. Məsələn, bitkilərdə, Drosophila və nematodlarda hüceyrə dövrünün və apoptozun tənzimlənməsində iştirak edən mikroRNTlər artıq təsvir edilmişdir; insanlarda mikroRNT-lər immun sistemini və hematopoetik kök hüceyrələrin inkişafını tənzimləyir. Bioçip əsaslı texnologiyaların istifadəsi (mikro-massiv skrininq) hüceyrə həyatının müxtəlif mərhələlərində kiçik RNT-lərin bütün hovuzlarının işə salındığını və söndürüldüyünü göstərdi. Bioloji proseslər üçün onlarla xüsusi mikroRNT müəyyən edilmişdir ki, onların ifadə səviyyəsi müəyyən şərtlərdə minlərlə dəfə dəyişir və bu proseslərin müstəsna idarə oluna biləcəyini vurğulayır.

Son vaxtlara qədər mikroRNT-lərin yalnız genlərin işini tamamilə və ya qismən boğduğuna inanılırdı. Ancaq bu yaxınlarda məlum oldu ki, mikroRNT-lərin hərəkəti hüceyrənin vəziyyətindən asılı olaraq köklü şəkildə fərqlənə bilər! Aktiv şəkildə bölünən hüceyrədə mikroRNT mRNT-nin 3′ bölgəsində tamamlayıcı ardıcıllıqla bağlanır və zülal sintezini (tərcüməni) maneə törədir. Bununla belə, istirahət və ya stress vəziyyətində (məsələn, zəif bir mühitdə böyüdükdə) eyni hadisə tam əks təsirə səbəb olur - hədəf zülalın sintezinin artması!

MikroRNT-nin təkamülü

Ali orqanizmlərdə mikroRNT növlərinin sayı hələ tam müəyyən edilməmişdir - bəzi məlumatlara görə, o, zülal kodlayan genlərin sayının 1%-ni keçir (məsələn, insanlarda 700 mikroRNT olduğunu deyirlər və bu rəqəm daim böyüyür). mikroRNT-lər bütün genlərin təxminən 30%-nin fəaliyyətini tənzimləyir (onların bir çoxunun hədəfləri hələ məlum deyil) və burada həm hər yerdə, həm də toxumalara xas molekullar var – məsələn, mikroRNT-lərin belə mühüm hovuzu qan kökünün yetişməsini tənzimləyir. hüceyrələr.

Müxtəlif orqanizmlərin müxtəlif toxumalarında geniş ifadə profili və mikroRNT-lərin bioloji yayılması təkamül baxımından qədim mənşəyi göstərir. MikroRNT-lər ilk dəfə nematodlarda aşkar edilmişdir və uzun müddət bu molekulların yalnız süngərlərdə və coelenteratlarda göründüyünə inanılırdı; lakin onlar sonradan birhüceyrəli yosunlarda aşkar edilmişdir. Maraqlıdır ki, orqanizmlər mürəkkəbləşdikcə miRNT hovuzunun sayı və heterojenliyi də artır. Bu, dolayı yolla bu orqanizmlərin mürəkkəbliyinin, xüsusən də mikroRNT-lərin işləməsi ilə təmin olunduğunu göstərir. miRNA-ların mümkün təkamülü Şəkil 6-da göstərilmişdir.

Şəkil 6. Müxtəlif orqanizmlərdə mikroRNT müxtəlifliyi. Orqanizmin təşkili nə qədər yüksək olarsa, onda bir o qədər çox mikroRNT tapılır (mötərizədə olan rəqəm). Onların tapıldığı növlər qırmızı rənglə vurğulanır. subay mikroRNT.

Aşağıdakı faktlara əsaslanaraq siRNA və mikroRNT arasında aydın təkamül əlaqəsi qurula bilər:

hər iki növün hərəkəti bir-birini əvəz edir və homoloji zülallarla vasitəçilik edir;
Məməli hüceyrələrinə daxil edilən siRNA-lar xüsusi olaraq istənilən genləri “söndürür” (interferon mühafizəsinin bəzi aktivləşməsinə baxmayaraq);
mikroRNT-lər getdikcə daha çox qədim orqanizmlərdə kəşf edilir.

Bu və digər məlumatlar hər iki sistemin ümumi bir “əcdaddan” gəldiyini göstərir. Maraqlıdır ki, zülal antikorlarının müstəqil xəbərçisi kimi “RNT” toxunulmazlığı zülallara deyil, RNT-yə əsaslanan həyatın ilk formalarının mənşəyi nəzəriyyəsini təsdiqləyir (xatırlayın ki, bu, akademik A.S. Spirinin sevimli nəzəriyyəsidir). .

Nə qədər uzağa getsən, bir o qədər qarışıq olur. Oyunçu №3 - piRNA

Molekulyar biologiya arenasında cəmi iki "oyunçu" var idi - siRNA və mikroRNT - RNT müdaxiləsinin əsas "məqsədi" tamamilə aydın görünürdü. Həqiqətən: müxtəlif orqanizmlərdə homoloji qısa RNT və zülallar dəsti oxşar hərəkətləri həyata keçirir; Orqanizmlər mürəkkəbləşdikcə funksionallıq da artır.

Ancaq təkamül prosesində təbiət eyni uğurlu RNT müdaxiləsi prinsipinə əsaslanan başqa, təkamül baxımından ən yeni və yüksək ixtisaslaşmış sistem yaratdı. Söhbət piRNA (piRNA, from Piwi-qarşılıqlı RNT).

Genom nə qədər mürəkkəb təşkil olunarsa, orqanizm bir o qədər inkişaf etmiş və uyğunlaşdırılmışdır (və ya əksinə? ;-). Bununla belə, genom mürəkkəbliyinin artmasının mənfi tərəfi də var: mürəkkəb bir genetik sistemə çevrilir qeyri-sabit. Bu, genomun bütövlüyünü qorumaq üçün cavabdeh olan mexanizmlərə ehtiyac yaradır - əks halda DNT-nin kortəbii "qarışması" onu sadəcə olaraq sıradan çıxaracaq. Mobil genetik elementlər ( MGE) - genomun qeyri-sabitliyinin əsas amillərindən biri - avtonom şəkildə transkripsiya edilə bilən və genom boyunca miqrasiya edə bilən qısa qeyri-sabit bölgələrdir. Bu cür köçürülə bilən elementlərin aktivləşdirilməsi xromosomlarda çoxlu DNT qırılmalarına gətirib çıxarır ki, bu da ölümcül nəticələrə səbəb ola bilər.

MGE-lərin sayı genom ölçüsü ilə qeyri-xətti olaraq artır və onların aktivliyi saxlanılmalıdır. Bunun üçün heyvanlar, coelenteratlardan başlayaraq, eyni RNT müdaxiləsi fenomenindən istifadə edirlər. Bu funksiyanı da qısa RNT-lər yerinə yetirir, lakin artıq müzakirə olunanlar deyil, onların üçüncü növü - piRNA-lar.

piRNA-nın "portreti"

piRNA-nın funksiyaları

piRNA-nın əsas funksiyası transkripsiya və tərcümə səviyyəsində MGE fəaliyyətini boğmaqdır. PiRNA-ların yalnız embriogenez zamanı, gözlənilməz genom qarışdırılması xüsusilə təhlükəli olduğu və embrionun ölümünə səbəb ola biləcəyi zaman aktiv olduğuna inanılır. Bu məntiqlidir - immunitet sistemi hələ işə başlamadıqda, embrionun hüceyrələri bəzi sadə, lakin təsirli qorunmağa ehtiyac duyur. Embrion plasenta (və ya yumurta qabığı) tərəfindən xarici patogenlərdən etibarlı şəkildə qorunur. Bununla yanaşı, endogen (daxili) viruslardan, ilk növbədə MGE-dən müdafiə də lazımdır.

PiRNA-nın bu rolu təcrübə ilə təsdiq edilmişdir - Ago3, Piwi və ya Aub genlərinin "nokautu" və ya mutasiyaları ciddi inkişaf pozğunluqlarına (və belə bir orqanizmin genomunda mutasiyaların sayının kəskin artmasına) səbəb olur və həmçinin germ hüceyrələrinin inkişafının pozulması səbəbindən sonsuzluq.

PiRNA-ların paylanması və təkamülü

İlk piRNA-lar artıq dəniz anemonlarında və süngərlərdə tapılıb. Bitkilər, yəqin ki, fərqli bir yol tutdular - onlarda Piwi zülalları tapılmadı və transpozonlar üçün "ağız" rolunu Ago4 və siRNA endonükleazı yerinə yetirir.

Yüksək heyvanlarda - insanlar da daxil olmaqla - piRNA sistemi çox yaxşı inkişaf etmişdir, lakin onu yalnız embrion hüceyrələrində və amniotik endoteldə tapmaq olar. PiRNA-nın bədəndə paylanmasının niyə bu qədər məhdud olduğunu görmək hələ də qalır. Güman etmək olar ki, hər hansı bir güclü silah kimi, piRNA-lar yalnız çox xüsusi şərtlərdə (dölün inkişafı zamanı) faydalıdır və yetkin orqanizmdə onların fəaliyyəti xeyirdən daha çox zərər verəcəkdir. Yenə də piRNA-ların sayı məlum zülalların sayından daha böyük bir sıradır və yetkin hüceyrələrdə piRNA-ların qeyri-spesifik təsirlərini proqnozlaşdırmaq çətindir.

Cədvəl 1. Qısa RNT-lərin hər üç sinfinin xüsusiyyətləri

	siRNA	mikroRNT	piRNA
Yayılma	Bitkilər, Drosophila, C. elegans. Onurğalılarda tapılmır	Eukariotlar	Heyvanların embrion hüceyrələri (koelenteratlardan başlayaraq). Protozoa və bitkilərdə deyil
Uzunluq	21-22 nukleotid	19-25 nukleotid	24-30 nukleotid
Struktur	Cüt zəncirli, 19 tamamlayıcı nukleotid və 3′ ucunda iki qoşalaşmamış nukleotid	Tək zəncirli kompleks quruluş	Tək zəncirli kompleks quruluş. U 5′ sonunda, 2′ sonunda O-metilləşdirilmiş 3′ ucu
Emal edilir	Dicerdən asılıdır	Dicerdən asılıdır	Dicerdən müstəqil
Endonukleazlar	Əvvəl 2	1 əvvəl, 2 əvvəl	Ago3, Piwi, Aub
Fəaliyyət	Tamamlayıcı mRNT-lərin deqradasiyası, genomik DNT-nin asetilasiyası	Hədəf mRNT-nin tərcüməsinin pozulması və ya inhibə edilməsi	MGE-ni kodlayan mRNT-nin deqradasiyası, MGE transkripsiyasının tənzimlənməsi
Bioloji rol	Antiviral immun müdafiə, öz genlərinin fəaliyyətinin boğulması	Gen fəaliyyətinin tənzimlənməsi	Embriogenez zamanı MGE aktivliyinin yatırılması

Nəticə

Yekun olaraq, RNT müdaxiləsində iştirak edən zülal aparatının təkamülünü göstərən bir cədvəl təqdim etmək istərdim (şək. 9). Görünür ki, protozoa ən çox inkişaf etmiş siRNA sisteminə (Ago, Dicer zülal ailələri) malikdir və orqanizmlər daha mürəkkəbləşdikcə vurğu daha çox ixtisaslaşmış sistemlərə - mikroRNT (Drosha, Pasha) və piRNA üçün protein izoformalarının sayına keçir. Piwi, Hen1) artır. Eyni zamanda, siRNA-nın fəaliyyətinə vasitəçilik edən fermentlərin müxtəlifliyi azalır.

Şəkil 9. RNT müdaxiləsində iştirak edən zülalların müxtəlifliyi(rəqəmlər hər qrupun zülallarının sayını göstərir). Mavi siRNT və mikroRNT üçün xarakterik olan elementlər vurğulanır və qırmızı- protein Və piRNA ilə əlaqəli.

RNT müdaxiləsi fenomeni ən sadə orqanizmlər tərəfindən istifadə olunmağa başladı. Bu mexanizm əsasında təbiət immun sisteminin prototipini yaratdı və orqanizmlər mürəkkəbləşdikcə RNT müdaxiləsi genom fəaliyyətinin əvəzsiz tənzimləyicisinə çevrilir. İki fərqli mexanizm və üç növ qısa RNT ( santimetr. nişanı. 1) - nəticədə biz müxtəlif metabolik və genetik yolların minlərlə incə tənzimləyicisini görürük. Bu heyrətamiz mənzərə molekulyar bioloji sistemlərin çox yönlülüyünü və təkamüllə uyğunlaşmasını göstərir. Qısa RNT-lər bir daha sübut edir ki, hüceyrənin içərisində "xırda şeylər" yoxdur - yalnız kiçik molekullar var, onların rolunun tam mənasını yeni başa düşməyə başlayırıq.

(Düzdür, belə fantastik mürəkkəblik təkamülün “kor” olduğunu və əvvəlcədən təsdiqlənmiş “baş plan” olmadan hərəkət etdiyini göstərir”;

Andrew Grimson, Mansi Srivastava, Bryony Fahey, Ben J. Woodcroft, H. Rosaria Chiang və s. al.. (2008). Heyvanlarda mikroRNT-lərin və Piwi ilə qarşılıqlı əlaqədə olan RNT-lərin erkən mənşəyi və təkamülü. Təbiət. 455 , 1193-1197;

A. A. Aravin, G. J. Hannon, J. Brennecke. (2007). Piwi-piRNA Yolu Transpozon Silah Yarışında Adaptiv Müdafiə Təmin edir. Elm. 318 , 761-764;

RNT müdaxiləsi fenomeninin adının altında yatan metafora, bitkiyə süni şəkildə daxil edilmiş çəhrayı və bənövşəyi piqment sintetaza genlərinin rəng intensivliyini artırmadığı, əksinə, azaldığı zaman petuniya ilə təcrübəyə aiddir. Eynilə, “adi” müdaxilədə iki dalğanın üst-üstə düşməsi qarşılıqlı “ləğv”ə səbəb ola bilər.

Canlı hüceyrədə nüvə ilə sitoplazma arasında məlumat axını heç vaxt qurumur, lakin onun bütün “burulmalarını” başa düşmək və orada kodlaşdırılmış məlumatı deşifrə etmək həqiqətən də Herkulun işidir. Keçən əsrin biologiyasındakı ən mühüm nailiyyətlərdən biri nüvədən (xromosomlardan) sitoplazmaya informasiya “mesajlarını” daşıyan vasitəçi kimi xidmət edən informasiya (və ya matris) RNT (mRNT və ya mRNA) molekullarının kəşfi hesab edilə bilər. . RNT-nin zülal sintezində həlledici rolu hələ 1939-cu ildə Torbjörn Kaspersson, Jean Brachet və Jack Schultz-un işində proqnozlaşdırıldı və 1971-ci ildə Corc Marbaix bu RNT-ni kodlayan dovşan xəbərçisini inyeksiya edərək qurbağaların oositlərində hemoglobinin sintezini başlatdı. ilk dəfə.

1956-57-ci illərdə Sovet İttifaqında A. N. Belozerski və A. S. Spirin mRNT-nin mövcudluğunu müstəqil şəkildə sübut etdilər və həmçinin hüceyrədə RNT-nin əsas hissəsinin şablon deyil, ribosom RNT (rRNT) olduğunu aşkar etdilər. Hüceyrə RNT-nin ikinci “əsas” növü olan ribosom RNT bütün orqanizmlərdə ribosomların “skeletini” və funksional mərkəzini təşkil edir; Zülal sintezinin əsas mərhələlərini tənzimləyən rRNT-dir (zülallar deyil). Eyni zamanda, RNT-nin üçüncü "əsas" növü təsvir edilmiş və tədqiq edilmişdir - digər ikisi - mRNT və rRNA ilə birlikdə vahid zülal sintez edən kompleks meydana gətirən transfer RNT-ləri (tRNA). Kifayət qədər məşhur olan "RNT dünyası" fərziyyəsinə görə, Yerdəki həyatın başlanğıcında məhz bu nuklein turşusu dayanırdı.

İş zamanı fantastik qayğı, tridistillat, steril əlcəklər, birdəfəlik laboratoriya şüşələri - bütün bunlar RNT deqradasiyasının qarşısını almaq üçün lazımdır, lakin bu cür standartları saxlamaq həmişə mümkün olmayıb. Buna görə də, uzun müddət məhlulları qaçılmaz şəkildə çirkləndirən RNT-nin qısa "fraqmentlərinə" əhəmiyyət vermədilər. Lakin zaman keçdikcə məlum oldu ki, iş sahəsinin sterilliyini qorumaq üçün edilən bütün səylərə baxmayaraq, təbii olaraq “zibil” aşkar edilməyə davam edir və sonra məlum oldu ki, sitoplazmada minlərlə qısa ikizəncirli RNT həmişə mövcuddur. , çox spesifik funksiyaları yerinə yetirir və hüceyrələrin və orqanizmin normal inkişafı üçün mütləq lazımdır.

RNT müdaxiləsi prinsipi

Bu gün kiçik tənzimləyici RNT-lərin öyrənilməsi molekulyar biologiyanın ən sürətlə inkişaf edən sahələrindən biridir. Məlum olub ki, bütün qısa RNT-lər öz funksiyalarını RNT müdaxiləsi adlanan fenomen əsasında yerinə yetirirlər (bu hadisənin mahiyyəti kiçik RNT molekullarının aktiv iştirakı ilə transkripsiya və ya tərcümə mərhələsində gen ifadəsinin sıxışdırılmasıdır). RNT müdaxiləsinin mexanizmi Şəkil 1-də çox sxematik şəkildə göstərilmişdir:

düyü. 1. RNT müdaxiləsinin əsasları
Cüt zəncirli RNT (dsRNA) molekulları normal hüceyrələrdə az rast gəlinir, lakin onlar bir çox virusların həyat dövrünün vacib addımıdır. Dicer adlı xüsusi zülal hüceyrədə dsRNT aşkar edərək onu kiçik parçalara ayırır. Artıq qısa müdaxilə edən RNT (siRNA, siRNA-dan - kiçik müdaxilə RNT) adlandırıla bilən belə bir fraqmentin antisens zolağı mərkəzi elementi olan RISC (RNT-induced susturucu kompleksi) adlı zülallar kompleksi ilə bağlıdır. Argonaute ailəsinin endonükleazı. siRNA-ya bağlanma RISC-ni aktivləşdirir və hüceyrədə “şablon” siRNA-nı tamamlayan DNT və RNT molekullarının axtarışına səbəb olur. Belə molekulların taleyi RISC kompleksi tərəfindən məhv edilməli və ya təsirsiz hala gətirilməlidir.

Xülasə etmək üçün, xarici (qəsdən daxil olmaqla) ikiqat zəncirli RNT-nin qısa "kəsmələri" tamamlayıcı mRNT-nin geniş miqyaslı axtarışı və məhv edilməsi üçün "şablon" kimi xidmət edir (və bu, müvafiq genin ifadəsinin basdırılmasına bərabərdir) , təkcə bir hüceyrədə deyil, həm də qonşularda. Bir çox orqanizmlər üçün - protozoa, mollyuskalar, qurdlar, həşəratlar, bitkilər - bu fenomen infeksiyalara qarşı immun müdafiənin əsas yollarından biridir.

2006-cı ildə Endryu Fayr və Kreyq Mello Fiziologiya və Tibb üzrə Nobel Mükafatını "RNT müdaxiləsi fenomenini - dsRNT-nin iştirakı ilə gen susdurma mexanizmini kəşf etdiklərinə görə" aldılar. RNT müdaxiləsi fenomeninin özü çoxdan əvvəl (1980-ci illərin əvvəllərində) təsvir olunsa da, kiçik RNT-lərin tənzimləmə mexanizmini təsvir edən və molekulyar tədqiqatın indiyə qədər naməlum sahəsini təsvir edən Fire və Mellonun işi idi. Onların işinin əsas nəticələri bunlardır:

RNT müdaxiləsi zamanı mRNT (və başqa heç bir) parçalanır;
İki zəncirli RNT tək zəncirli RNT-dən daha səmərəli fəaliyyət göstərir (parçalanmaya səbəb olur). Bu iki müşahidə dsRNA-nın fəaliyyətinə vasitəçilik edən xüsusi bir sistemin mövcudluğunu proqnozlaşdırdı;
Yetkin mRNT-nin bir hissəsini tamamlayan dsRNA sonuncunun parçalanmasına səbəb olur. Bu, prosesin sitoplazmik lokalizasiyasını və xüsusi endonükleazın mövcudluğunu göstərdi;
Az miqdarda dsRNA (hər bir hüceyrədə bir neçə molekul) hədəf geni tamamilə “söndürmək” üçün kifayətdir ki, bu da kataliz və/və ya gücləndirmə kaskad mexanizminin mövcudluğunu göstərir.

Bu nəticələr müasir molekulyar biologiyanın bütün sahəsinin - RNT müdaxiləsinin əsasını qoydu və onilliklər ərzində dünyada bir çox tədqiqat qruplarının iş vektorunu təyin etdi. Bu günə qədər molekulyar sahədə “RNT müdaxilə komandası” kimi oynayan üç böyük kiçik RNT qrupu aşkar edilmişdir. Gəlin onlarla daha ətraflı tanış olaq.

Oyunçu №1 – qısa müdaxilə edən RNT

RNT müdaxiləsinin spesifikliyi qısa müdaxilə edən RNT (siRNA) ilə müəyyən edilir - aydın şəkildə müəyyən edilmiş strukturu olan kiçik cüt telli RNT molekulları (bax. Şəkil 2).

siRNA-lar təkamüldə ən erkəndir və bitkilərdə, təkhüceyrəli orqanizmlərdə və onurğasızlarda ən çox yayılmışdır. Onurğalılarda praktiki olaraq heç bir siRNA tapılmır, çünki onlar qısa RNT-lərin sonrakı "modelləri" ilə əvəz edilmişdir (aşağıya bax).

siRNA - sitoplazmada axtarış və mRNT molekullarını məhv etmək üçün "şablonlar" - 20-25 nukleotid uzunluğuna və "xüsusi xüsusiyyətə" malikdir: 3' uclarında 2 qoşalaşmamış nukleotid və fosforlanmış 5' ucları. Anti-sens siRNA (əlbəttə ki, öz-özünə deyil, RISC kompleksinin köməyi ilə) mRNT-ni tanımaq və xüsusi olaraq onun deqradasiyasına səbəb olmaq qabiliyyətinə malikdir: hədəf mRNT 10-cu və 11-ci nukleotidləri tamamlayan dəqiq yerdə kəsilir. antisens siRNA zənciri.

düyü. 2. mRNT və siRNA arasında “müdaxilə” mexanizmi
“Müdaxilə edən” qısa RNT molekulları ya xaricdən hüceyrəyə daxil ola bilər, ya da daha uzun ikiqat zəncirli RNT-dən yerində “kəsilə” bilər. dsRNA-nın kəsilməsi üçün lazım olan əsas zülal Dicer endonükleazıdır. Müdaxilə mexanizmi ilə genin “söndürülməsi” üç zülaldan – endonükleaza Ago2 və iki köməkçi zülal PACT və TRBP-dən ibarət olan RISC protein kompleksi ilə birlikdə siRNA tərəfindən həyata keçirilir. Sonradan məlum oldu ki, Dicer və RISC kompleksləri təkcə dsRNT deyil, həm də ikizəncirli saç tıxacını əmələ gətirən tək zəncirli RNT, eləcə də hazır siRNA-dan (sonuncu “kəsməni” aşaraq) “toxum” kimi istifadə edə bilər. mərhələdə və dərhal RISC ilə bağlanır).

Onurğasız hüceyrələrdə siRNA-ların funksiyaları olduqca müxtəlifdir. Birinci və əsas şey immunitetin qorunmasıdır. "Ənənəvi" immun sistemi (limfositlər + leykositlər + makrofaqlar) yalnız mürəkkəb çoxhüceyrəli orqanizmlərdə mövcuddur. Birhüceyrəli orqanizmlərdə, onurğasızlarda və bitkilərdə (onlarda belə bir sistem yoxdur və ya o, ilkin mərhələdədir) immun müdafiə RNT müdaxiləsinə əsaslanır. RNT müdaxiləsinə əsaslanan toxunulmazlıq immun hüceyrə prekursorları (dalaq, timus) üçün kompleks "təlim" orqanları tələb etmir; eyni zamanda nəzəri cəhətdən mümkün olan qısa RNT ardıcıllığının müxtəlifliyi (421 variant) ali heyvanların mümkün zülal anticisimlərinin sayı ilə əlaqələndirilir. Bundan əlavə, siRNA-lar hüceyrəni yoluxdurmuş "düşmən" RNT əsasında sintez olunur, yəni antikorlardan fərqli olaraq, onlar dərhal müəyyən bir infeksiya növü üçün "uyğunlaşdırılır". RNT müdaxiləsinə əsaslanan qorunma hüceyrədən kənarda işləməsə də (ən azı, hələ belə bir məlumat yoxdur), hüceyrədaxili toxunulmazlığı qənaətbəxşdən daha çox təmin edir.

Əvvəla, siRNA yoluxucu orqanizmlərin mRNT və ya genomik RNT-ni məhv etməklə antiviral toxunulmazlıq yaradır (məsələn, siRNA-lar bitkilərdə belə aşkar edilmişdir). Viral RNT-nin tətbiqi primer molekuluna - viral RNT-nin özünə əsaslanan xüsusi siRNA-ların güclü gücləndirilməsinə səbəb olur. Bundan əlavə, siRNA-lar müxtəlif mobil genetik elementlərin (MGE) ifadəsini boğur və buna görə də endogen “infeksiyalara” qarşı qoruma təmin edir. RISC kompleksinin genlərindəki mutasiyalar tez-tez yüksək MGE aktivliyinə görə genomun qeyri-sabitliyinə səbəb olur; siRNA öz genlərinin ifadəsində məhdudlaşdırıcı rolunu oynaya bilər və onların həddindən artıq ifadəsinə cavab olaraq tetiklenir. Gen funksiyasının tənzimlənməsi yalnız tərcümə səviyyəsində deyil, həm də transkripsiya zamanı baş verə bilər - H3 histonunda genlərin metilasiyası ilə.

Müasir eksperimental biologiyada RNT müdaxiləsinin və qısa RNT-lərin əhəmiyyətini çox qiymətləndirmək çətindir. Fərdi genləri in vitro (hüceyrə mədəniyyətlərində) və in vivo (embrionlarda) “söndürmək” (və ya yıxmaq) üçün texnologiya işlənib hazırlanmışdır ki, bu da hər hansı bir genin öyrənilməsi zamanı artıq faktiki standarta çevrilmişdir. Bəzən, hətta bəzi proseslərdə fərdi genlərin rolunu müəyyən etmək üçün, sistematik olaraq bütün genləri növbə ilə "söndürürlər".

Əczaçılar da siRNA-dan istifadə imkanları ilə maraqlandılar, çünki fərdi genlərin fəaliyyətini xüsusi olaraq tənzimləmək qabiliyyəti bir çox xəstəliklərin müalicəsində görünməmiş perspektivlər vəd edir. Kiçik ölçü və fəaliyyətin yüksək spesifikliyi siRNA əsaslı dərmanların yüksək effektivliyini və aşağı toksikliyini vəd edir; Bununla belə, siRNA-nın orqanizmdə xəstə hüceyrələrə çatdırılması problemini həll etmək hələ mümkün olmayıb - bu, bu molekulların kövrəkliyi və kövrəkliyi ilə bağlıdır. İndi onlarla komanda bu "sehrli güllələri" tam olaraq hədəfə (xəstə orqanlar daxilində) yönəltmək üçün bir yol tapmağa çalışsalar da, hələ də görünən uğura nail ola bilməyiblər. Bundan başqa, başqa çətinliklər də var. Məsələn, antiviral terapiya zamanı siRNA-nın təsirinin yüksək seçiciliyi zərər verə bilər - viruslar tez mutasiyaya uğradığından, dəyişdirilmiş ştam terapiyanın əvvəlində seçilmiş siRNA-ya həssaslığını çox tez itirəcək: məlumdur ki, siRNA-da yalnız bir nukleotidin dəyişdirilməsi müdaxilə təsirinin əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına səbəb olur.

Bu məqamda bir daha xatırlatmaq yerinə düşər - siRNA-lar yalnız bitkilərdə, onurğasızlarda və birhüceyrəli orqanizmlərdə tapıldı; RNT müdaxiləsi üçün zülalların homoloqları (Dicer, RISC kompleksi) ali heyvanlarda da olsa da, siRNA-lar ənənəvi üsullarla aşkar edilməmişdir. Süni şəkildə təqdim edilən sintetik siRNA analoqları məməlilərin hüceyrə mədəniyyətlərində güclü spesifik dozadan asılı təsirə səbəb olduqda nə qədər sürpriz oldu! Bu o demək idi ki, onurğalıların hüceyrələrində RNT müdaxiləsi daha mürəkkəb immun sistemlərlə əvəz olunmayıb, orqanizmlərlə birlikdə təkamül keçirərək daha “inkişaf etmiş” bir şeyə çevrilib. Nəticədə, məməlilərdə siRNA-ların dəqiq analoqlarını deyil, onların təkamül varislərini axtarmaq lazım idi.

Oyunçu №2 – mikroRNT

Həqiqətən də, RNT müdaxiləsinin təkamül baxımından qədim mexanizminə əsaslanaraq, daha inkişaf etmiş orqanizmlər genlərin işinə nəzarət etmək üçün hər biri öz kiçik RNT qrupundan - mikroRNT və piRNA-dan (Piwi ilə qarşılıqlı əlaqədə olan RNT) istifadə edən iki xüsusi sistem hazırlamışdır. Hər iki sistem süngərlərdə və coelenteratlarda meydana çıxdı və onlarla birlikdə siRNA-nı və “çılpaq” RNT müdaxiləsi mexanizmini əvəz edərək təkamül etdi. Onların toxunulmazlığın təmin edilməsində rolu getdikcə azalır, çünki bu funksiya hüceyrə toxunulmazlığının daha inkişaf etmiş mexanizmləri, xüsusən də interferon sistemi tərəfindən qəbul edilmişdir. Bununla belə, bu sistem o qədər həssasdır ki, siRNA-nın özünü də tetikler: məməli hüceyrəsində kiçik ikiqat zəncirli RNT-nin görünməsi “həyəcan siqnalı”nı işə salır (interferonun ifrazını aktivləşdirir və interferondan asılı genlərin ifadəsinə səbəb olur. bütün tərcümə proseslərini tamamilə bloklayır). Bu baxımdan, ali heyvanlarda RNT müdaxiləsi mexanizmi əsasən mikroRNT və piRNA-lar - interferon sistemi tərəfindən aşkar edilməyən spesifik struktura malik tək zəncirli molekullar vasitəsi ilə həyata keçirilir.

Genom daha mürəkkəbləşdikcə, mikroRNT və piRNA-lar transkripsiya və tərcümənin tənzimlənməsində getdikcə daha çox iştirak edirdilər. Zaman keçdikcə onlar genom tənzimlənməsinin əlavə, dəqiq və incə sisteminə çevrildi. siRNA-dan fərqli olaraq, mikroRNT və piRNA (2001-ci ildə kəşf edilmişdir, bax. Şəkil 3, A-B) yad ikiqat zəncirli RNT molekullarından istehsal olunmur, lakin əvvəlcə ev sahibi orqanizmin genomunda kodlanır.

MikroRNT prekursoru genomik DNT-nin hər iki zəncirindən RNT polimeraza II tərəfindən transkripsiya edilir, nəticədə adi mRNA-m7G qapağı və polyA quyruğu xüsusiyyətlərini daşıyan aralıq formanın - pri-mikroRNA-nın görünüşü ilə nəticələnir. Bu prekursor mərkəzdə iki tək telli “quyruq” və bir neçə qoşalaşmamış nukleotiddən ibarət bir döngə əmələ gətirir (Şəkil 3A). Belə bir döngə iki mərhələli emaldan keçir (şəkil B): birincisi, endonukleaza Drosha saç sancağından bir zəncirli RNT "quyruqlarını" kəsir, bundan sonra kəsilmiş saç tıxacları (mikroRNTqabağı) sitoplazmaya ixrac olunur, burada. daha iki kəsik edən Dicer tərəfindən tanınır (şəkil 3A-da rəng kodlu iki telli hissə kəsilir). Bu formada siRNA-ya bənzər yetkin mikroRNT RISC kompleksinə daxil edilir.

Bir çox mikroRNT-nin təsir mexanizmi siRNA-ların fəaliyyətinə bənzəyir: RISC zülal kompleksinin bir hissəsi kimi qısa (21-25 nukleotid) tək zəncirli RNT 3'-translatasiya olunmamış bölgədəki tamamlayıcı sahəyə yüksək spesifikliklə bağlanır. hədəf mRNT. Bağlama mRNT-nin Ago zülalı tərəfindən parçalanmasına gətirib çıxarır. Bununla belə, mikroRNT-nin fəaliyyəti (siRNA ilə müqayisədə) artıq daha çox fərqlənir - əgər komplementarlıq mütləq deyilsə, hədəf mRNT deqradasiyaya uğramaya bilər, ancaq geri qaytarıla bilər (tərcümə olmayacaq). Eyni RISC kompleksi süni şəkildə təqdim edilmiş siRNA-lardan da istifadə edə bilər. Bu, protozoa ilə bənzətmə ilə hazırlanmış siRNA-ların məməlilərdə də aktiv olmasını izah edir.

Beləliklə, biz RNT müdaxiləsinin daha yüksək (ikitərəfli simmetrik) orqanizmlərdə təsir mexanizminin təsvirini mikroRNT-lərin və biotexnoloji cəhətdən təqdim edilmiş siRNA-ların fəaliyyət diaqramını birləşdirməklə tamamlaya bilərik (Şəkil 3B).

düyü. 3A: İki telli mikroRNT prekursor molekulunun quruluşu
Əsas xüsusiyyətlər: saç tıxacını meydana gətirən konservləşdirilmiş ardıcıllığın olması; 3' ucunda iki "əlavə" nukleotidi olan tamamlayıcı nüsxənin (mikroRNT*) olması; endonükleazlar üçün tanınma yerini təşkil edən xüsusi ardıcıllıq (2-8 bp). MikroRNT-nin özü qırmızı rənglə vurğulanır - bu Dicerin kəsdiyi şeydir.

düyü. 3B: MikroRNT emalının ümumi mexanizmi və onun fəaliyyətinin həyata keçirilməsi

düyü. 3B: Süni mikroRNT və siRNA-ların ümumiləşdirilmiş fəaliyyət sxemi
Süni siRNA-lar xüsusi plazmidlərdən (siRNA vektorunu hədəf alan) istifadə edərək hüceyrəyə daxil edilir.

MikroRNT funksiyaları

Son vaxtlara qədər mikroRNT-lərin yalnız genlərin işini tamamilə və ya qismən boğduğuna inanılırdı. Ancaq bu yaxınlarda məlum oldu ki, mikroRNT-lərin hərəkəti hüceyrənin vəziyyətindən asılı olaraq köklü şəkildə fərqlənə bilər! Fəal bölünən hüceyrədə mikroRNT mRNT-nin 3' bölgəsindəki tamamlayıcı ardıcıllıqla bağlanır və zülal sintezini (translyasiyasını) maneə törədir. Bununla belə, istirahət və ya stress vəziyyətində (məsələn, zəif bir mühitdə böyüdükdə) eyni hadisə tam əks təsirə səbəb olur - hədəf zülalın sintezinin artması!

MikroRNT-nin təkamülü

Yüksək orqanizmlərdə mikroRNT növlərinin sayı hələ tam müəyyən edilməmişdir, bəzi məlumatlara görə, o, zülal kodlayan genlərin sayının 1%-ni keçir (məsələn, insanlarda 700 mikroRNT olduğunu deyirlər və bu rəqəm daim böyüyür). mikroRNT-lər bütün genlərin təxminən 30%-nin fəaliyyətini tənzimləyir (onların bir çoxunun hədəfləri hələ məlum deyil) və burada həm hər yerdə, həm də toxumalara xas molekullar var – məsələn, mikroRNT-lərin belə mühüm hovuzu qan kökünün yetişməsini tənzimləyir. hüceyrələr.

düyü. 4. Müxtəlif orqanizmlərdə mikroRNT-lərin müxtəlifliyi
Orqanizmin təşkili nə qədər yüksək olarsa, onda bir o qədər çox mikroRNT tapılır (mötərizədə olan rəqəm). Tək mikroRNT-lərin tapıldığı növlər qırmızı rənglə vurğulanır. görə.

Aşağıdakı faktlara əsaslanaraq siRNA və mikroRNT arasında aydın təkamül əlaqəsi qurula bilər:

hər iki növün hərəkəti bir-birini əvəz edir və homoloji zülallarla vasitəçilik edir;
Məməli hüceyrələrinə daxil edilən siRNA-lar xüsusi olaraq istənilən genləri “söndürür” (interferon mühafizəsinin bəzi aktivləşməsinə baxmayaraq);
mikroRNT-lər getdikcə daha çox qədim orqanizmlərdə kəşf edilir.

Molekulyar biologiya arenasında yalnız iki "oyunçu" var idi - siRNT və mikroRNT - RNT müdaxiləsinin əsas "məqsədi" tamamilə aydın görünürdü. Həqiqətən: müxtəlif orqanizmlərdə homoloji qısa RNT və zülallar dəsti oxşar hərəkətləri həyata keçirir; Orqanizmlər mürəkkəbləşdikcə funksionallıq da artır.

Ancaq təkamül prosesində təbiət eyni uğurlu RNT müdaxiləsi prinsipinə əsaslanan başqa, təkamül baxımından ən yeni və yüksək ixtisaslaşmış sistem yaratdı. Söhbət piRNA-dan gedir (piRNA, Piwi-qarşılıqlı RNT-dən).

Genom nə qədər mürəkkəb təşkil olunarsa, orqanizm bir o qədər inkişaf etmiş və uyğunlaşdırılmışdır (və ya əksinə? ;-). Bununla belə, artan genom mürəkkəbliyinin mənfi tərəfi də var: mürəkkəb genetik sistem qeyri-sabit olur. Bu, genomun bütövlüyünü qorumaq üçün cavabdeh olan mexanizmlərə ehtiyac yaradır - əks halda DNT-nin kortəbii "qarışması" onu sadəcə olaraq sıradan çıxaracaq. Genom qeyri-sabitliyinin əsas amillərindən biri olan mobil genetik elementlər (MGE) avtonom şəkildə transkripsiya oluna bilən və genom boyu miqrasiya edə bilən qısa qeyri-sabit bölgələrdir. Bu cür köçürülə bilən elementlərin aktivləşdirilməsi xromosomlarda çoxlu DNT qırılmalarına gətirib çıxarır ki, bu da ölümcül nəticələrə səbəb ola bilər.

piRNA-nın "portreti"

piRNA-lar xromosomun sentromerik və telomerik bölgələrində kodlanmış 24-30 nukleotid uzunluğunda qısa molekullardır. Onların bir çoxunun ardıcıllığı məlum mobil genetik elementləri tamamlayır, lakin işləyən genlərin bölgələri və ya funksiyaları bilinməyən genom fraqmentləri ilə üst-üstə düşən bir çox başqa piRNA-lar var.

piRNA-lar (həmçinin mikroRNA-lar) genomik DNT-nin hər iki zəncirində kodlanır; onlar çox dəyişkən və müxtəlifdir (bir orqanizmdə 500.000 (!) növə qədər). siRNA və mikroRNA-dan fərqli olaraq, onlar xarakterik xüsusiyyəti olan bir zəncirdən - 5' ucunda urasil (U) və metilləşdirilmiş 3' ucunda əmələ gəlir. Digər fərqlər var:

siRNA və microRNA-lardan fərqli olaraq, onlar Dicer tərəfindən emal tələb etmir;
piRNA genləri yalnız germ hüceyrələrində (embriogenez zamanı) və ətrafdakı endotel hüceyrələrində aktivdir;
piRNA sisteminin zülal tərkibi fərqlidir - bunlar Piwi sinifinin endonükleazları (Piwi və Aub) və ayrıca Argonaute - Ago3 çeşididir.

PiRNA-ların emalı və fəaliyyəti hələ də zəif başa düşülür, lakin artıq aydındır ki, fəaliyyət mexanizmi digər qısa RNT-lərdən tamamilə fərqlidir - bu gün onların işinin stolüstü tennis modeli təklif edilmişdir (Şəkil 5 A, B).

piRNA biogenezinin stolüstü tennis mexanizmi

düyü. 5A: piRNA emalının sitoplazmik hissəsi
piRNA-ların biogenezi və fəaliyyəti Piwi endonükleaz ailəsi (Ago3, Aub, Piwi) tərəfindən vasitəçilik olunur. piRNA-nın fəaliyyəti hər ikisi xüsusi Piwi endonükleazı ilə birləşən tək zəncirli piRNA molekulları - hissiyyat və anti-hiss - tərəfindən təmin edilir. piRNA transpozon mRNT-nin tamamlayıcı bölgəsini (mavi zəncir) tanıyır və onu kəsir. Bu, nəinki transpozonu inaktivləşdirir, həm də yeni piRNA yaradır (Hen1 metilazası ilə 3' ucunun metilasiyası vasitəsilə Ago3 ilə əlaqələndirilir). Bu piRNA, öz növbəsində, mRNT-ni piRNA prekursor klasterindən (qırmızı zəncir) transkriptləri ilə tanıyır - bu şəkildə dövr bağlanır və istədiyiniz piRNA yenidən istehsal olunur.

düyü. 5B: nüvədəki piRNA
Aub endonükleazına əlavə olaraq, Piwi endonükleazı antisens piRNA-nı da bağlaya bilər. Bağlandıqdan sonra kompleks nüvəyə miqrasiya edir, burada tamamlayıcı transkriptlərin deqradasiyasına və xromatinin yenidən təşkilinə səbəb olur, transpozon fəaliyyətinin yatırılmasına səbəb olur.

piRNA-nın funksiyaları

PiRNA-ların paylanması və təkamülü

İlk piRNA-lar artıq dəniz anemonlarında və süngərlərdə tapılıb. Bitkilər fərqli bir yol tutdular - onlarda Piwi zülalları tapılmadı və transpozonlar üçün "ağız" rolunu Ago4 endonükleaz və siRNA yerinə yetirir.

Yüksək səviyyəli heyvanlarda, o cümlədən insanlarda piRNA sistemi çox yaxşı inkişaf etmişdir, lakin bu, yalnız embrion hüceyrələrdə və amniotik endoteldə tapıla bilər. PiRNA-nın bədəndə paylanmasının niyə bu qədər məhdud olduğunu görmək hələ də qalır. Güman etmək olar ki, hər hansı bir güclü silah kimi, piRNA-lar yalnız çox xüsusi şərtlərdə (dölün inkişafı zamanı) faydalıdır və yetkin orqanizmdə onların fəaliyyəti xeyirdən daha çox zərər verəcəkdir. Yenə də piRNA-ların sayı məlum zülalların sayını böyüklük sırasına görə üstələyir və piRNA-ların yetkin hüceyrələrdə qeyri-spesifik təsirlərini proqnozlaşdırmaq çətindir.

Pivot cədvəli. Qısa RNT-lərin hər üç sinfinin xüsusiyyətləri

	siRNA	mikroRNT	piRNA
Yayılma	Bitkilər, Drosophila, C. elegans. Onurğalılarda tapılmır	Eukariotlar	Heyvanların embrion hüceyrələri (koelenteratlardan başlayaraq). Protozoa və bitkilərdə deyil
Uzunluq	21-22 nukleotid	19-25 nukleotid	24-30 nukleotid
Struktur	Cüt zəncirli, 19 tamamlayıcı nukleotid və 3' ucunda iki qoşalaşmamış nukleotid	Tək zəncirli kompleks quruluş	Tək zəncirli kompleks quruluş. U 5'-sonunda, 2'- O-metilləşdirilmiş 3' ucu
Emal edilir	Dicerdən asılıdır	Dicerdən asılıdır	Dicerdən müstəqil
Endonukleazlar	Əvvəl 2	1 əvvəl, 2 əvvəl	Ago3, Piwi, Aub
Fəaliyyət	Tamamlayıcı mRNT-lərin deqradasiyası, genomik DNT-nin asetilasiyası	Hədəf mRNT-nin tərcüməsinin pozulması və ya inhibə edilməsi	MGE-ni kodlayan mRNT-nin deqradasiyası, MGE transkripsiyasının tənzimlənməsi
Bioloji rol	Antiviral immun müdafiə, öz genlərinin fəaliyyətinin boğulması	Gen fəaliyyətinin tənzimlənməsi	Embriogenez zamanı MGE aktivliyinin yatırılması

Nəticə

Sonda mən RNT müdaxiləsində iştirak edən zülal aparatının təkamülünü əks etdirən cədvəli təqdim etmək istərdim (Şəkil 6). Görünür ki, protozoa ən çox inkişaf etmiş siRNA sisteminə (Ago, Dicer zülal ailələri) malikdir və orqanizmlər daha mürəkkəbləşdikcə vurğu daha çox ixtisaslaşmış sistemlərə - mikroRNT (Drosha, Pasha) və piRNA üçün protein izoformalarının sayına keçir. Piwi, Hen1) artır. Eyni zamanda, siRNA-nın fəaliyyətinə vasitəçilik edən fermentlərin müxtəlifliyi azalır.

düyü. 6. RNT müdaxiləsində iştirak edən zülalların müxtəlifliyi Və
Rəqəmlər hər qrupdakı zülalların sayını göstərir. siRNA və mikroRNT üçün xarakterik olan elementlər mavi rənglə, piRNA ilə əlaqəli zülallar isə qırmızı rənglə vurğulanır. görə.

RNT müdaxiləsi fenomeni ən sadə orqanizmlər tərəfindən istifadə olunmağa başladı. Bu mexanizm əsasında təbiət immun sisteminin prototipini yaratdı və orqanizmlər mürəkkəbləşdikcə RNT müdaxiləsi genom fəaliyyətinin əvəzsiz tənzimləyicisinə çevrilir. İki fərqli mexanizm və üç növ qısa RNT (xülasə cədvəlinə baxın) - nəticədə biz müxtəlif metabolik və genetik yolların minlərlə incə tənzimləyicisini görürük. Bu heyrətamiz mənzərə molekulyar bioloji sistemlərin çox yönlülüyünü və təkamüllə uyğunlaşmasını göstərir. Qısa RNT-lər bir daha sübut edir ki, hüceyrənin içərisində "xırda şeylər" yoxdur - yalnız kiçik molekullar var, onların rolunun tam mənasını yeni başa düşməyə başlayırıq.

Düzdür, belə fantastik mürəkkəblik təkamülün “kor” olduğunu və əvvəlcədən təsdiq edilmiş “baş plan” olmadan hərəkət etdiyini göstərir.

Ədəbiyyat

Gurdon J. B., Lane C. D., Woodland H. R., Marbaix G. (1971). Qurbağa yumurtalarının və oositlərin messenger RNT-nin öyrənilməsi və canlı hüceyrələrdə tərcüməsi üçün istifadəsi. Təbiət 233, 177-182;
Spirin A. S. (2001). Protein Biosintezi, RNT Dünyası və Həyatın Mənşəyi. Rusiya Elmlər Akademiyasının bülleteni 71, 320-328;
Elementlər: "Nəsli kəsilmiş heyvanların tam mitoxondrial genomları artıq tükdən çıxarıla bilər";
Yanğın A., Xu S., Montqomeri M.K., Kostas S.A., Sürücü S.E., Mello C.C. (1998). İki zəncirli RNT tərəfindən güclü və spesifik genetik müdaxilə Caenorhabditis elegans. Təbiət 391, 806-311;
Biomolekul: “Birhüceyrəli orqanizmdə ilk dəfə aşkar edilən MikroRNT”;
Covey S., Al-Kaff N., Langara A., Turner D. (1997). Bitkilər infeksiyaya qarşı gen susdurmaqla mübarizə aparır. Təbiət 385, 781-782;
Biomolekul: "Molekulyar ikili əlaqə: insan genləri qrip virusu üçün işləyir";
Ren B. (2010). Transkripsiya: Gücləndiricilər kodlaşdırmayan RNT yaradırlar. Təbiət 465, 173–174;
Taganov K.D., Boldin M.P., Chang K.J., Baltimore D. (2006). MikroRNA miR-146-nın NF-κB-dən asılı induksiyası, anadangəlmə immun cavabların zülallarını siqnallaşdırmağa yönəlmiş bir inhibitor. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ. 103, 12481-12486;
O'Connell R. M., Rao D. S., Chaudhuri A. A., Boldin M. P., Taganov K. D., Nicoll J., Paquette R. L., Baltimore D. (2008). Hematopoetik kök hüceyrələrdə mikroRNT-155-in davamlı ifadəsi miyeloproliferativ pozğunluğa səbəb olur. J. Exp. Med. 205, 585-594;
Biomolekul: “mikroRNT – meşəyə nə qədər uzaq düşərsə, bir o qədər çox odun”;
Elementlər: “Qədim heyvanlarda orqanizmin mürəkkəbləşməsi yeni tənzimləyici molekulların yaranması ilə bağlı idi”;
Grimson A., Srivastava M., Fahey B., Woodcroft B.J., Chiang H.R., King N., Degnan B.M., Rokhsar D.S., Bartel D.P. (2008). Heyvanlarda mikroRNT-lərin və Piwi ilə qarşılıqlı əlaqədə olan RNT-lərin erkən mənşəyi və təkamülü. Təbiət 455, 1193–1197.
Aravin A., Hannon G., Brennecke J. (2007). Piwi-piRNA Yolu Transpozon Silah Yarışında Adaptiv Müdafiə Təmin edir. Elm 318, 761–764;
Biomolekul: "