محققان روشی را برای تعیین کمیت RNA انتقال ایجاد کرده اند – ScienceDaily

[ad_1]

RNA های انتقال دهنده (tRNA) در حین ترجمه RNA پیام رسان به پروتئین ها ، اسیدهای آمینه خاصی را به ریبوزوم ها تحویل می دهند. بنابراین ، فراوانی mRNA می تواند تأثیر عمیقی بر فیزیولوژی سلول بگذارد ، اما اندازه گیری مقدار هر mRNA در سلول توسط چالش های فنی محدود می شود. محققان موسسه بیوشیمی ماکس پلانک قبلاً با mim-tRNAseq این محدودیت ها را برطرف کرده اند ، روشی که می تواند برای تعیین کمیت tRNA در هر ارگانیسم مورد استفاده قرار گیرد و به بهبود درک ما از تنظیم tRNA در سلامت و بیماری کمک می کند.

این سلول شامل چند صد هزار مولکول mRNA است که هر یک از آنها تنها از 70 تا 90 نوکلئوتید تشکیل شده است که به صورت یک شبدر جمع شده اند. در یک انتها ، mRNA یکی از بیست آمینو اسید را که به عنوان بلوک های سازنده پروتئین عمل می کنند ، حمل می کند ، در حالی که انتهای مخالف آن با کدونی که اسید آمینه موجود در RNA ارسال شده را هنگام ترجمه شناسایی می کند ، جفت می شود. اگرچه فقط 61 کدون برای بیست آمینو اسید وجود دارد ، سلولهای موجودات مختلف می توانند حاوی صدها مولکول منحصر به فرد mRNA باشند که بعضی از آنها فقط با یک نوکلئوتید متفاوت هستند. بسیاری از نوکلئوتیدهای موجود در mRNA نیز با اصلاحات شیمیایی تزئین می شوند که به mRNA کمک می کند تا کدون صحیح را جمع و یا به هم متصل کند.

سطح mRNA های فردی به صورت پویا در بافتهای مختلف و در طی رشد تنظیم می شود و نقص mRNA با بیماری های عصبی و سرطان در ارتباط است. منشا مولکولی این پیوندها همچنان نامشخص است ، زیرا تعیین مقدار فراوانی و اصلاح mRNA ها در سلول ها مدت طولانی به عنوان یک چالش باقی مانده است. تیم Dani Nedyalkova در MPI در بیوشیمی اکنون mim-tRNAseq را توسعه داده است ، روشی که میزان فراوانی و حالت اصلاح mRNA های مختلف را در سلول اندازه گیری می کند.

اصلاح بلوک های جاده و قطعنامه ها

برای اندازه گیری همزمان سطوح چندین RNA ، محققان از آنزیمی به نام reverse transcriptase برای بازنویسی RNA در DNA استفاده کردند. پس از آن می توان میلیون ها نسخه از این DNA را به صورت موازی و با توالی یابی با توان بالا ، کمی کرد. بازنویسی mRNA در DNA بسیار دشوار است زیرا بسیاری از تغییرات mRNA باعث انسداد رونوشت اسكریپتاز می شود و باعث می شود سنتز DNA متوقف شود.

دنی ندیالکووا ، رئیس گروه تحقیقاتی ماکس پلانک در م Instituteسسه بیوشیمی ماکس پلانک ، توضیح می دهد: “بسیاری از محققان راه حل های زیبایی برای این مشکل ارائه داده اند ، اما همه آنها فقط بخشی از سد راه اصلاح شده در mRNA را کاهش می دهند.” “ما متوجه شده ایم که به نظر می رسد که یک رونویسی از نوع معکوس خاص هنگام خواندن از طریق سایتهای mRNA اصلاح شده بسیار بهتر است. با بهینه سازی شرایط واکنش ، می توانیم به طور قابل توجهی کارایی آنزیم را بهبود بخشیم و آن را قادر کنیم تقریباً تمام مسیرهای اصلاح tRNA را بخواند.” این امکان ایجاد کتابخانه های DNA از نسخه های کامل mRNA و استفاده از آنها برای توالی های با کارایی بالا فراهم شد.

جعبه ابزار محاسباتی mim-tRNAseq

تجزیه و تحلیل داده های توالی به دست آمده نیز چالش های قابل توجهی را به همراه دارد. اندرو بهرنز ، دانشجوی دکترا در گروه ندیالکووا و اولین نویسنده مقاله ، توضیح می دهد: “ما دو مشکل اصلی را شناسایی کردیم: اولین شباهت گسترده توالی بین متن های مختلف mRNA است.” “دوم از آنجا ناشی می شود که نوکلئوتید اشتباه (شرکت اشتباه) در بسیاری از سایتهای اصلاح شده هنگام رونویسی معکوس وارد می شود. هر دو اختصاص دادن هر DNA خوانده شده به مولکول mRNA که از آن منشا گرفته است بسیار دشوار است.

این تیم با رویکردهای جدید محاسباتی ، از جمله استفاده از یک حاشیه نویسی اصلاح شده برای هدایت دقیق تراز قرائت ، این مشکلات را حل کرد. مجموعه جامع حاصل از ابزارها در یک خط لوله با دسترسی آزاد جهت هم ترازی ، تجزیه و تحلیل و تجسم داده های توالی mRNA بسته بندی شده است. محققان می توانند از mim-tRNAseq نه تنها برای اندازه گیری فراوانی tRNA ، بلکه همچنین برای ترسیم و تعیین کمیت تغییرات tRNA که باعث القا شرکتهای غیرطبیعی نوکلئوتیدی توسط ترانس کریپتاز معکوس می شوند ، استفاده کنند. ندیالکووا گفت: “mim-tRNAseq فرصت های بی شماری برای حرکت به جلو ایجاد می کند.” “ما انتظار داریم این به ما و دیگران کمک کند تا در بسیاری از مسائل حل نشده در مورد بیولوژی mRNA در مراقبت های بهداشتی و بیماری ها مقابله کنیم.”

تاریخچه تاریخ:

مواد تهیه شده توسط انجمن ماکس پلانک. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.

[ad_2]

منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>