اخبار علمی
ساختار پیچیده آغاز mRNA می تواند بینشی در مورد سرطان و سایر بیماری ها ایجاد کند
محققان دانشگاه کالیفرنیا ، دیویس و آزمایشگاه MRC زیست شناسی مولکولی در کمبریج ، انگلستان ساختار پیچیده ای را که هنگام اسکن mRNA ایجاد شده است حل کرده اند تا نقطه آغازین ترجمه RNA به پروتئین را پیدا کنند. این کشف که در 4 سپتامبر در مجله Science منتشر شد ، درک جدیدی از این روند اساسی را فراهم می کند.
کریستوفر فریزر ، استاد زیست شناسی سلولی و مولکولی در UC Davis و نویسنده اصلی مقاله ، گفت: “این ساختار آنچه را که ما درباره شروع ترجمه در سلولهای انسانی می دانیم تغییر می دهد و هیجان فوق العاده ای از مردم در این زمینه ایجاد شده است.”
اگرچه تقریباً همه سلولهای ما حاوی کل ژنوم ما هستند ، سلولها از زیرمجموعه های مختلف ژن برای ساختن پروتئین های مورد نیاز برای انجام عملکردهای مختلف خود استفاده می کنند. این امر نیاز به کنترل دقیق فرآیندهایی دارد که DNA برای تولید mRNA ابتدا رونویسی می شود و سپس mRNA برای ساخت پروتئین ترجمه می شود.
ترجمه هنگامی آغاز می شود که یک ریبوزوم به یک قطعه mRNA متصل شده و از امتداد آن اسکن می کند تا زمانی که کدون شروع سه حرفی از RNA که می گوید “ترجمه را از اینجا شروع کنید” را پیدا کند . بیش از دوازده پروتئین مختلف وجود دارد که به عنوان عوامل شروع در این فرآیند شناخته می شوند. مشخص شده است که بسیاری از این عوامل شروع در انواع مختلف سرطان تنظیم نشده است.
با این وجود ، به دلیل عدم درک ساختارهای کل مجموعه ، نحوه چگونگی جمع شدن عوامل و اسکن mRNA به خوبی درک نشده است.
این گروه از mRNA استفاده کردند که فاقد کدون شروع بود تا در عمل اسکن گیر بیفتد. گرچه برای یک دستگاه بیولوژیکی بزرگ است ، شما می توانید حدود 3000 از این ساختار ها را در عرض موهای انسان جای دهید. بنابراین تیم برای بدست آوردن ساختاری از مجموعه شامل mRNA به دام افتاده از میکروسکوپ کرایوالکترون در LMB استفاده کردند. میکروسکوپ کرایوالکترون به زیست شناسان این امکان را می دهد تا فیلمهای سه بعدی از مولکولهای بیولوژیکی را تا مقیاس تک اتمها ضبط کنند.
بر اساس این ساختار ، محققان مدلی از چگونگی شکاف mRNA به یک کانال در زیر واحد کوچک ریبوزومی و مکانیزمی برای چگونگی کشش mRNA از طریق ریبوزوم برای اسکن ، مانند یک نوار فیلم از طریق سبک قدیمی پروژکتور ارائه دادند.
آنها قادر به پیش بینی بودند که برای اکثر mRNA ها ، کدون شروع باید به اندازه کافی دور از انتهای mRNA باشد تا در فرآیند اسکن یافت شود ، که توسط Sokabe و Fraser از نظر بیوشیمیایی تأیید شده است. ساختار بیشتر مدل توسط طیف سنجی جرمی انجام شده توسط مارک اسکهل از LMB به دست آمد.
