زیست شناسان مرکز تحقیقات RNA در موسسه‌ی علوم پایه (IBS، کره جنوبی) موفق به شناسایی نوع جدیدی از دم در مولکول‌های mRNA شده‌اند. این نوع جدید از دم، که دم ناهمگن (مخلوط) خوانده می‌شود، می‌تواند برای مدت زمان طولانی‌تری از تخریب mRNA جلوگیری نماید. نتایج این مطالعه که در ژورنال Science منتشر گردیده، بینش جدیدی از نحوه‌ی تنظیم ژن در وضعیت سلامت و بیماری، برای ما به ارمغان خواهد آورد.
mRNA مولکولی ظریف با عملکرد مهم است، که اطلاعات ژنتیکی موجود در DNA را جهت ساخت پروتئین به خارج از هسته منتقل می‌کند. هنگامی که یک ژن به mRNAی خود رونویسی می شود، RNAی پیامبر به دمی مجهز می‌گردد که مانند یک سپر، از تخریب زودرس این مولکول جلوگیری می‌کند.
تا همین اواخر، تصور بر این بود که دم mRNA صرفاً زنجیره‌ای متشکل از صدها نوکلئوتید آدنوزین مونوفسفات (A) باشد، و مسئله موجب شده بود که این دم، به عنوان دنباله‌ی آدنینی یا Poly(A) Tail شناخته شود.
آنزیم‌های خاصی با افزودن آدنوزین به انتهای دم و یا حذف آن، طول دم را کم و زیاد می‌کنند. دسته‌ی دیگری از آنزیم‌ها به نام پلیA پلیمرازها، زنجیره‌ای متشکل از ۲۰۰ مولکول آدنوزین را به این دم افزوده؛ و دِآدنیلازهایی هم مانند کمپلکس CNOT، در طی زمان، این مولکول‌های آدنین را از انتهای دم جدا می‌سازند.
محققین IBS در سال ۲۰۱۴ گزارش نمودند که دم mRNA تنها به آدنوزین محدود نمی‌شود. آن‌ها یک روش توالی‌یابی با کارایی بالا توسعه داده بودند که بتواند طول دم پلیA را به شکلی اندازه‌گیری نماید. این روش TAIL-seq نامیده می‌شود. آن‌ها همچنین متوجه شدند که نوکلئوتیدهای دیگری، مانند گوانوزین (G)، یوریدین (U) و سیتوزین (C) نیز در آرایش دم mRNA شرکت می‌کنند. دم‌های ناهمگن در گونه‌های مختلفی از جمله انسان، موش، قورباغه و ماهی گزارش شده‌اند؛ که اهمیت بیشتری برای این موضوع به همراه دارد.
در راستای مطالعه فعلی، محققان IBS دریافتند که برخی از آنزیم‌هایی که آدنوزین را به دم وارد می‌کنند، می‌توانند بازهای آلی نیتروژن‌دار G ،U و C را نیز به آن اضافه کنند، تا در نهایت یک دم ناهمگن ایجاد شود. به طور ویژه، آنزیمی به نام نوکلئوتیدیل‌ترنسفراز TENT4A/B، در فرآیند گسترش دم mRNA، مولکول گوانوزین را به طور متناوب به انتهای آن می‌افزاید. جالب این است که گوانوزین در سلول‌ها، اغلب در انتهای دم یا در کنار آخرین باز آلی شرکت‌کننده در ساختار دم ظاهر می‌شود.
پدیده‌ی بالا را می‌توان با این واقعیت توضیح داد که آنزیم‌های خرد کننده‌ی دم پلیA، هر گاه به جای آدنوزین با گوانوزین روبه‌رو شوند، به نوعی مهار خواهند گشت. به عبارت دیگر، پژوهشگران متوجه شد که افزودن G ممکن است روند پیرایش دم را کاهش داده و از آن محافظت کند.
یونگ-سوک لی، (Young-suk Lee)، یکی از نویسندگان این مقاله، توضیح می‌دهد: «افزوده شده بازهای غیرآدنوزینی توسط آنزیم TENT4A/B اثر مهاری قابل توجهی دارد. فعالیت تنها یکی از همین آنزیم‌ها برای مهار نمودن آنزیم‌های پیراینده‌ی دم و تثبیت این ساختار، کافی است.»
غلظت mRNA دارای دم ناهمگن در سلول های فاقد آنزیم TENT4A/B عموماً کاهش می‌یابد.
یونگ-سوک خاطرنشان کرد: «از طریق این مطالعه، ما می‌توانیم تاریخ حیات mRNAهای پیچیده را با کشف نوع جدیدی از مکانیزم حفاظت از mRNA که قبلا شناخته شده نبود، درک کنیم».
ترجمه: آزاده داودی
منبع: Science
