[ad_1]

RNA

حلقه سنجاق مو قبل از mRNA. نوکلوبازها (سبز) و اسکلت فسفات ریبوز (آبی) برجسته شده اند. توجه داشته باشید که این یک رشته RNA است که دوباره بر روی خود جمع می شود. اعتبار: Vossman / Wikipedia

یک مطالعه جدید فرآیند سلولی را شناسایی و توصیف کرده است که علی رغم آنچه در کتابهای درسی گفته می شود ، تاکنون برای دانشمندان دست نیافتنی است – اینکه چگونه کپی برداری از مواد ژنتیکی که یک بار راه اندازی شده است به درستی منتفی است.

این یافته مربوط به یک فرآیند اساسی است که برای زندگی ضروری است: مرحله رونویسی بیان ژن ، که به سلولها اجازه می دهد زندگی کنند و کار خود را انجام دهند.

در حین رونویسی ، آنزیمی به نام RNA پلیمراز به دور مارپیچ دوگانه DNA می پیچد و از یک رشته برای ترکیب نوکلئوتیدها برای ایجاد کپی از ماده ژنتیکی استفاده می کند – در نتیجه یک رشته RNA تازه سنتز شده است که با تکمیل رونویسی از بین می رود. . این RNA اجازه تولید پروتئین هایی را می دهد که برای زندگی ضروری هستند و بیشتر کارها را در داخل سلول ها انجام می دهند.

مانند هر پیام هماهنگ ، RNA باید منطقی شروع و در مکان مناسب متوقف شود. پروتئین باکتریایی به نام Rho بیش از 50 سال پیش به دلیل توانایی در متوقف یا متوقف کردن رونویسی کشف شد. در هر کتاب درسی ، Rho به عنوان یک مدل خاتمه دهنده استفاده می شود ، که با استفاده از نیروی حرکتی بسیار قوی خود ، به RNA متصل می شود و آن را از RNA پلی مراز حذف می کند. اما بررسی دقیق این دانشمندان نشان داد که Rho با استفاده از مکانیسم کتاب درسی قادر به یافتن RNA مورد نیاز برای رهاسازی نیست.

ایرینا آرتسیموویچ ، یکی از نویسندگان این تحقیق و استاد میکروب شناسی در دانشگاه ایالتی اوهایو گفت:

این مطالعه توسط مجله به صورت آنلاین منتشر شده است علوم پایه امروز ، 26 نوامبر 2020 ، تعیین کرد که Rho به جای اتصال به قطعه خاصی از RNA در اواخر رونویسی و کمک به تولید آن از DNA ، RNA پلیمراز را برای زمان رونویسی “متوقف کرد”. Rho با پروتئین های دیگر همکاری می کند تا سرانجام آنزیم را از طریق یک سری تغییرات ساختاری که در حالت غیرفعال قرار دارند و اجازه انتشار RNA را می دهد ، مجبور کند.

این تیم با استفاده از میکروسکوپ های پیچیده نحوه عملکرد Rho در یک مجموعه رونویسی کامل متشکل از RNA پلیمراز و دو پروتئین اضافی را که در طول رونویسی با آن حرکت می کنند ، نشان می دهد.

آرتسیموویچ گفت: “این اولین ساختار یک مجموعه خاتمه در هر سیستم است و دستیابی به آن غیرممکن است زیرا خیلی زود در حال از بین رفتن است.”

“این به یک سوال اساسی پاسخ می دهد – رونویسی برای زندگی ضروری است ، اما اگر کنترل نشود ، هیچ مشکلی نخواهد داشت. RNA پلیمراز باید کاملاً خنثی باشد. باید بتواند هر RNA تولید کند ، از جمله آنهایی که سلول آسیب دیده یا می تواند به سلول آسیب برساند. Rho در حالی که با RNA پلیمراز حرکت می کند ، می تواند بفهمد آیا RNA سنتز شده ارزش انجام دادن را دارد یا خیر ، Rho آن را آزاد می کند. “

آرتسیموویچ در مورد چگونگی تکمیل رونویسی RNA پلیمراز با موفقیت موفقیت آمیز ، کشف های بسیار مهمی انجام داد. او سالها درک نقش Rho در خاتمه را انجام نداد تا زمانی که دانشجویی در آزمایشگاه او جهش های شگفت آور در Rho را هنگام کار بر روی یک پروژه ژنتیکی شناسایی کرد.

Rho شناخته شده است که بیان ژنهای بدخیم را در باکتریها سرکوب می کند ، در واقع آنها را در حالت استراحت نگه می دارد تا زمانی که برای ایجاد عفونت مورد نیاز باشد. با این حال ، این ژن ها هیچ توالی RNA ندارند که شناخته شده ترجیحاً به Rho متصل می شوند. بنابراین ، آرتسیموویچ گفت که هرگز منطقی نیست که Rho فقط به دنبال توالی های RNA خاص باشد بدون اینکه حتی بداند آیا آنها هنوز با RNA پلیمراز در ارتباط هستند.

در واقع ، یک درک علمی از مکانیسم Rho با کمک آزمایش های ساده بیوشیمیایی ، که اغلب RNA پلیمراز را ترک می کنند ، ایجاد شده است – اساساً تعیین می کند که یک فرآیند بدون در نظر گرفتن فرآیند به پایان می رسد.

در این کار ، محققان با استفاده از میکروسکوپ الکترونی برقی تصاویر RNA پلیمراز را که روی الگوی DNA در اشرشیاکلی ، سیستم مدل آنها کار می کند ، به تصویر می کشند. این تجسم با وضوح بالا ، همراه با محاسبات سطح بالا ، امکان مدل سازی دقیق خاتمه رونویسی را فراهم کرده است.

آرتسیموویچ گفت: “RNA پلیمراز همزمان با صدها هزار نوکلئوتید در باکتری ها حرکت می کند. این مجموعه بسیار پایدار است زیرا باید – اگر RNA آزاد شود ، از بین می رود.” “با این وجود ، Roe می تواند باعث شود مجموعه پیچیده شود در عرض چند دقیقه ، اگر نه در چند ثانیه.

محققان با استفاده از یک روش هوشمند برای به دست آوردن مجتمع ها درست قبل از تجزیه آنها ، هفت مجموعه را که مراحل متوالی در طول مسیر خاتمه هستند ، تجسم کردند ، این کار با شروع درگیری Rho با RNA پلیمراز و پایان دادن به RNA پلیمراز کاملا غیر فعال آغاز شد. این تیم براساس آنچه آنها مشاهده کردند مدل هایی را ایجاد کردند و سپس با استفاده از روش های ژنتیکی و بیوشیمیایی از صحت این مدل ها اطمینان حاصل کردند.

اگرچه این مطالعه بر روی باکتری ها انجام شده است ، آرتسیموویچ گفت که روند توقف به احتمال زیاد در سایر اشکال زندگی رخ می دهد.

وی گفت: “به نظر می رسد که معمول است.” “سلولها معمولاً از سازوکارهای مشابه مشابه اجداد مشترک استفاده می کنند. همه آنها ترفندهای یکسانی را یاد گرفته اند ، به شرطی که این ترفندها مفید بوده باشد.”


محققان دریافتند که نوع RNA ژنوم را ردیابی می کند تا از یکپارچگی آن اطمینان یابد


اطلاعات بیشتر:
“مراحل غیرفعال سازی مستقل از انتقال RNA پلیمراز توسط ترمیناتور ATPase ρ” علوم پایه (2020) science.sciencemag.org/lookup/… 1126 / science.abd1673

تهیه شده توسط دانشگاه ایالتی اوهایو

نقل قول: مطالعه ای که راز روند اصلی سلول را آشکار می کند ، کتابهای درسی زیست شناسی را رد می کند (2020 ، 26 نوامبر) ، دریافت شده در 26 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-revealing-secret-key -cellular-refutes.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز معاملات منصفانه به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.



[ad_2]

منبع: moshaverh-news.ir