دانشمندان بر این باورند RNA، دستورالعمل‌هایی را کد می‌کند که در سنتز پروتئینها نقش دارند. بلوک‌های ساختمانی RNA (بازهای A، U، C و G) کدهایی را برای ماشین سنتز پروتئین در سلول فراهم می‌آورند. برای ساخت پروتئین، ابتدا ماشین سنتز پروتئین در یک انتهای RNA قرار می‌گیرد و سپس طول آن را برای یافتن اولین AUG آغازین اسکن می‌کند. AUG، یک سیگنال آغازین برای شروع ترجمه یک کد ژنتیکی به پروتئین است.
ماشین سنتز پروتئین در حین اسکن RNAها، به‌طور مرتب با جایگاه‌هایی برخورد می‌کند که به‌دلیل اختلاف در یک بلوک ساختمانی با AUG تفاوت دارند. سنتز پروتئین در مواردی خاص از جایگاه‌های شروع جایگزین آغاز می‌شود. چگونگی انتخاب این جایگاه‌های فرعی توسط ماشین سنتز پروتئین به یک سوال بزرگ تبدیل شده‌است. دانشمندان در یک مطالعه جدید توضیح داده‌اند که چگونه این ماشین می‌تواند جایگاه‌های آغاز جایگزین را برای شروع سنتز پروتئین شناسایی کند. یافته‌های این مطالعه در مجله Nature منتشر شده‌است.
پروفسور Eckhard Jankowsky، نویسنده ارشد این مقاله، گفت: «ما مکانیسمی را کشف کرده‌ایم که نشان می‌دهد چگونه بعضی از جایگاه‌های خاص برای شروع فرایند ترجمه انتخاب می‌شوند. این جایگاه‌ها معمولا در نواحی غیر رمزگردان RNA قرار دارند و با جایگاه‌های شروع غیر معمول آغاز می‌شوند. در طول چند سال گذشته مشخص شده‌است که ترجمه در این نواحی فراگیر است، اما بد نیست بدانید که چگونه جایگاه‌های شروع خاص از بین میلیون‌ها جایگاه شروع بالقوه انتخاب می‌شوند.»
تیم Jankowsky در یک مطالعه جدید از آنزیم Ded1p که بخشی از ماشین سنتز پروتئین است، استفاده کرد. جهش‌ها در نسخه‌های ژنی انسانی این آنزیم با ایجاد تومور و ناتوانایی‌های شناختی در ارتباط است. ویروس‌ها اغلب آنزیم‌های حیاتی را برای تخریب سنتز پروتئین در سلول‌ها هدف قرار می‌دهند. محققان سلول‌های مخمری را تولید کردند که در ژن Ded1p جهش پیدا کرده‌اند. آن‌ها مشاهده کردند که استفاده از جایگاه‌های شروع جایگزین برای سنتز پروتئین، مانند AUA یاAAG، به‌طور چشمگیری در این سلول‌ها افزایش یافت. با این‌حال، این سلول‌ها فقط از بخش کوچکی از جایگاه‌ها استفاده کردند.
محققان دریافته‌اند که جایگاه‌های شروع جایگزین انتخابی در کنار مناطقی قرار دارند که RNA بر روی خودش تا خورده‌است. Ded1p یک RNA هلیکاز است که ساختار‌های RNA تاخورده را مانند زیپ از یکدیگر جدا می‌کند. اما نقص در این آنزیم مانع عملکرد آن می‌شود. اگر این تاخوردگی‌ها باز شوند، ساختار RNA مانع از ادامه اسکن ماشین ترجمه می‌شود و سنتز پروتئین از یک جایگاه شروع فرعی در همان نزدیکی آغاز خواهد شد.
Jankowsky گفت: «یافته‌های ما یک مکانیسم ساده را نشان می‌دهد که شامل ساختار RNA و یک هلیکاز است. اگر یک جایگاه شروع جایگزین به ساختار RNA نزدیک باشد، از آن برای شروع سنتز پروتئین استفاده می‌شود، بنابراین ساختار RNA و جایگاه‌های شروع جایگزین با همکاری هم به‌عنوان سیگنال تولید پروتئین از جایگاه‌های غیر معمول معرفی می‌شوند.» از آن‌جا که Ded1p در همه موجودات وجود دارد، می‌توان این یافته‌ها را به سایر موجودات نیز تعمیم داد. آغاز سنتز پروتئین از جایگاه‌های شروع ترجمه اغلب تولید پروتئین‌های اصلی، پروتئین‌های کد شده با کدون AUG، را تحت تاثیر قرار می‌دهد و در تعیین تعادل پروتئینها نقش مهمی را ایفا می‌کند.»
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله
