توانایی ترجمه کدهای ژنتیکی به پروتئین، یک اصل ضروری در بقای همه موجودات زنده است. اساس این فرآیند مولکولی، توانایی مولکول‌های RNA ناقل (tRNA) در شناخت پیوندی کدهای ژنتیکی با اسید‌آمینه‌های مربوطه است که بلوک‌های ساختمانی پروتئین‌ها را تشکیل می‌دهند. تغییر شیمیایی tRNAهای فردی به یک مرحله مهم در فرآیند رمزگشایی دخیل در روند سنتز پروتئین تبدیل شده‌است.
میتوکندری به‌عنوان نیروگاه تولید انرژی سلول شناخته می‌شود و یک اندامک سلولی ضروری است که ژنوم آن همواره از مادر به فرزند منتقل می‌شود. این اندامک دارای ماشین سنتز پروتئین منحصر به‌فردی است که برای تولید انرژی هوازی تعبیه شده‌است. جهش در ژن‌های tRNA کدشده در ژنوم میتوکندری، شایع‌ترین علل اختلالات میتوکندری در انسان است.
علی‌رغم این واقعیت که تمام جهش‌های DNA میتوکندری، فرایندهای تولید انرژی در سلول را مختل می‌کنند، جهش‌های خاص دارای علائم بالینی متمایز هستند. با این وجود، اساس مولکولی تبدیل این اختلالات به بیماری‌های مختلف، همچنان ناشناخته باقی مانده‌است.
یکی از بزرگترین مشکلات، عدم درک چگونگی تأثیر جهش‌های ژنتیکی اولیه در ژنوم میتوکندری بر تمام tRNAها و تغییرات شیمیایی مربوط به آن‌ها بود. مطالعات پیشین در این زمینه به‌دلیل محدودیت‌های تکنولوژیکی و فراوانی تعداد بیماران مورد نیاز با مشکلاتی مواجه شد.
محققان دانشگاه هلسینکی به سرپرستی پروفسور Uwe Richter با همکاری دکتر Tao Pan از دانشگاه شیکاگو، این محدودیت‌ها را با استفاده از آخرین پیشرفت‌های صورت‌گرفته در توسعه روش‌شناختی توالی‌یابی نسل بعدی RNA برطرف کردند. این پیشرفت‌ها به‌منظور بررسی ذخایر کلی tRNAهای میتوکندریایی در تفکیک تک نوکلئوتید انجام گرفت. نتایج این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده‌است.
رویکرد مذکور این امکان را برای محققان فراهم نمود که بتوانند برای اولین بار، فراوانی و تغییرات متیل تمام tRNAهای میتوکندریایی موجود در بیماران مبتلا به یکی از شایع‌ترین جهش‌های tRNA میتوکندری موروثی، صرع میوکلونیک با فیبرهای قرمز ناصاف یا سندرم مرف، را مورد بررسی و مطالعه قرار دهند.
یافته‌های حاصل از تجزیه‌وتحلیل‌‌های این مطالعه نشان‌دهنده تغییرات کمی در فراوانی tRNA و تغییرات متیل است که اثرات قابل‌توجهی بر سنتز پروتئین‌های موجود در میتوکندری می‌گذارند. این محققان موفق شدند با استفاده از بازگرداندن تغییرات، نقش‌های ویژه‌ای را برای سنتز و پایداری پروتئین‌های میتوکندری مشخص کنند. به‌طور خلاصه، این مطالعه، افق‌های روشنی را در زمینه مکانیسم مولکولی دخیل در توسعه اختلالات میتوکندریایی انسانی ارائه داده‌است.
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله
