فن آوری های جدید را نشان می دهد چگونه RNA تنظیم فعالیت ژن

کشف تعداد زیادی از پروتئین غیر برنامه نویسی رنس نام lncRNAs در ژنوم پستانداران بزرگ بود تعجب اخیر در مقیاس بزرگ پروژه های ژنتیک. یک تیم بین المللی از جمله bioinformatician از مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی از آکادمی علوم روسیه و موسسه مسکو فیزیک و فناوری را توسعه داده است یک روش قابل اعتماد برای ارزیابی نقش چنین رنس. روش جدید و اطلاعات به دست آمده با آن اجازه می دهد تا تولید فرضیه مهم در مورد نحوه کروماتین تشکیل شده است و تنظیم و همچنین شناسایی توابع خاص از lncRNAs.

ارائه شده در طبیعت ارتباطات وفن آوری است که به نام RADICL-seq افزار جامع نقشه برداری از هر یک از RNA گرفته شده در حالی که در تعامل با همه نواحی ژنومی که در آن هدف قرار, که در آن بسیاری از رنس به احتمال زیاد مهم برای ژنوم مقررات و ساختار تعمیر و نگهداری.

آن را قبلا بر این باور بودند که RNA توابع بیشتر به عنوان یک واسطه در ساختمان پروتئین ها بر اساس DNA قالب بسیار نادر استثنا مانند ribosomal Rna. اما با توسعه تجزیه و تحلیل ژنوم معلوم شد که تمام DNA مناطق رمز RNA و نه همه رونویسی RNA کد پروتئین است.

اگر چه تعداد noncoding Rna ها و کسانی که رمز پروتئین است که در مورد همان عملکرد اکثر noncoding RNA است که هنوز به طور کامل روشن نیست.

هر نوع از تلفن همراه خود مجموعه ای از فعال ژن منجر به تولید پروتئینهای خاص. این باعث می شود سلول های مغز متفاوت از سلول های خون از همان ارگانیسم -- با وجود هر دو همان DNA. دانشمندان در حال حاضر به آمدن به این نتیجه رسیدند که RNA یکی از عوامل است که تعیین می کند که ژن های بیان شده یا فعال است.

Long noncoding Rna ها شناخته شده را به ارتباط برقرار کردن با کروماتین -- DNA محکم بسته بندی شده با پروتئین است. کروماتین است که توانایی برای تغییر ساختار آن و یا "شکل" به طوری که ژن های خاصی هستند یا در معرض برای رونویسی و یا پنهان. Long noncoding Rna ها به کمک این ساختار تغییر و در نتیجه تغییر در ژن فعالیت در تعامل با برخی از کروماتین مناطق. به درک نظارتی پتانسیل RNA -- علاوه بر این که یک الگو برای سنتز پروتئین -- این مهم است که بدانید که کروماتین منطقه هر RNA در تعامل با.

رنس تعامل با کروماتین در داخل هسته سلول با اتصال به کروماتین-همراه پروتئین است که در برابر یک مولکول DNA است. فن آوری است که می تواند نقشه چنین RNA-کروماتین فعل و انفعالات. اما همه آنها باید محدودیت های قابل توجهی. آنها تمایل به از دست ندهید همین تعاملات و یا نیاز به مقدار زیادی از مواد ورودی و یا مختل هسته ای ،

به آدرس این کاستی یک RIKEN-led تیم ارائه یک روش جدید: RNA و DNA تعامل مجتمع ليگاتور و توالی یا RADICL-seq ، روش تولید نتایج دقیق تر نگه می دارد و سلول های دست نخورده تا RNA-کروماتین تماس ليگاتور.

ایده اصلی این RADICL-seq روش به شرح زیر است. ابتدا RNA است crosslinked به پروتئین واقع نزدیک به آن در هسته سلول با فرمالدئید. سپس DNA برش را به قطعات توسط هضم آن را با یک پروتئین ویژه ای. پس از آن تکنولوژی استخدام RNase H درمان برای کاهش ribosomal RNA محتوا در نتیجه افزایش دقت و صحت نتیجه. سپس با استفاده از یک پل آداپتور (یک مولکول تک رشته و دو رشته به پایان می رسد) از بين DNA و RNA هستند ليگاتور (انجیر. 2a). پس از برگشت از تشکیل RNA-آداپتور-DNA خیال واهی تبدیل شده است به دو رشته DNA برای تعیین توالی (انجیر. 2b) آشکار دنباله ای از ليگاتور RNA و DNA.

در مقایسه با دیگر روشهای موجود RADICL-seq نقشه برداری RNA-کروماتین تعاملات با دقت بالاتر. علاوه بر این, برتر قطعنامه از تکنولوژی اجازه این تیم به تشخیص کروماتین تعاملات نه تنها با noncoding بلکه با برنامه نویسی رنس از جمله کسانی که به دور از خود را رونویسی منبع. این تحقیق تایید کرد که long noncoding Rna ها نقش مهمی در تنظیم بیان ژن رخ می دهد در فاصله قابل توجهی از تنظیم ژن است.

این تکنولوژی همچنین می تواند مورد استفاده قرار گیرد به مطالعه نوع سلول خاص RNA-کروماتین فعل و انفعالات. دانشمندان ثابت آن را با نگاه به دو noncoding Rna ها در یک ماوس همراه یکی از آنها احتمالا در ارتباط با اسکیزوفرنی. آنها دریافتند که یک الگوی تعامل بین کروماتین و کسانی که رنس در دو سلول های مختلف -- از سلولهای بنیادی جنینی و oligodendrocyte پدر همراه -- در ارتباط با ترجیحی بیان ژن در آن انواع سلول (انجیر. 3).

روش جدید انعطاف پذیری به معنی دانشمندان می تواند جمع آوری اطلاعات بیولوژیکی اضافی با تغییر آزمایش. در این فن آوری می تواند آن را ممکن است برای شناسایی مستقیم RNA-DNA interactions نه به واسطه کروماتین پروتئین است. تحلیل انجام شده توسط bioinformaticians از مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی و MIPT نشان داد که نه تنها استاندارد دو مارپیچ تعاملات بين DNA و RNA, اما همچنین کسانی که مربوط به RNA-DNA triplexes شرکت می تواند در ژن تنظیم. همچنین از جمله تعاملات برجسته کردن اهمیت noncoding RNA پروتئین هدف به طور خاص جايگاه ژنی.

"ما در حال برنامه ریزی برای انجام تحقیقات بیشتر در مورد نقش RNA در تنظیم بیان ژن, کروماتین, بازسازی و در نهایت سلول هویت. امیدوارم ما قادر خواهد بود برای تنظیم ژن با استفاده از این noncoding Rna ها در آینده نزدیک. این می تواند به خصوص مفید برای درمان بیماری ها می گوید:" یولیا Medvedeva که منجر نظارتی Transcriptomics و Epigenomics گروه در مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی RAS و سران آزمایشگاه بیوانفورماتیک برای تلفن فن آوری در MIPT. او همچنین مدیریت پروژه کمک مالی پشتیبانی توسط روسیه علوم پایه که co-بودجه پژوهش.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.