سلول‌های انسانی می‌توانند توالی‌های RNA را در DNA رونویسی کنند

به گزارش خبرنگار حوزه بهداشت و درمان گروه علمی پزشکی باشگاه خبرنگاران جوان، به نقل از مدیکال اکسپرس، در کشفی که دگمای طولانی مدت زیست شناسی را به چالش می‌کشد، محققان نشان می‌دهند سلول‌های پستانداران می‌توانند توالی‌های RNA را به DNA تبدیل کنند، امری که در ویروس‌ها بیشتر از سلول‌های یوکاریوتی است.

سلول‌ها حاوی ماشین آلاتی هستند که DNA را در یک مجموعه جدید که به سلول تازه تشکیل شده تبدیل می‌شود، کپی می‌کنند. همان دسته از ماشین آلات، به نام پلیمرازها، پیام‌های RNA را نیز می‌سازند که مانند یادداشت‌های کپی شده از مخزن DNA دستورالعمل‌ها هستند، بنابراین می‌توان آن‌ها را با کارآیی بیشتری در پروتئین‌ها خواند. اما تصور می‌شد پلیمراز‌ها فقط در یک جهت DNA به DNA یا RNA کار می‌کنند. این مانع از بازنویسی مجدد پیام‌های RNA در کتاب دستورالعمل اصلی DNA ژنومی می‌شود. اکنون محققان دانشگاه توماس جفرسون اولین شواهد را نشان می‌دهند که بخش RNA می‌تواند دوباره در DNA نوشته شود که به طور بالقوه دگم اصلی زیست شناسی را به چالش می‌کشد و می‌تواند پیامد‌های گسترده‌ای در بسیاری از زمینه‌های زیست شناسی داشته باشد.

ریچارد پومرانتس دانشیار بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی در دانشگاه توماس جفرسون می‌گوید: این کار دریچه بسیاری از مطالعات دیگر است که به ما کمک می‌کند تا اهمیت مکانیسم تبدیل پیام‌های RNA به DNA را در سلول‌های خود درک کنیم. این واقعیت که یک پلیمراز انسانی می‌تواند این کار را با کارآیی بالا انجام دهد، سوالات زیادی را ایجاد می‌کند. به عنوان مثال این یافته نشان می‌دهد پیام‌های RNA می‌توانند به عنوان الگو‌هایی برای ترمیم یا نوشتن مجدد DNA ژنومی مورد استفاده قرار گیرند.

تیم دکتر پومرانتز همراه با نویسنده اول این مقاله و سایر همکاران با تحقیق در مورد یک پلیمراز بسیار غیرمعمول به نام پلیمراز تتا شروع کردند. از ۱۴ DNA پلیمراز موجود در سلول‌های پستانداران فقط سه مورد از آن‌ها کار تکثیر کل ژنوم را برای آماده سازی تقسیم سلول انجام می‌دهند. ۱۱ نفر باقیمانده بیشتر در شناسایی و انجام تعمیرات در هنگام وقفه یا خطا در رشته‌های DNA نقش دارند. پلیمراز تتا DNA را ترمیم می‌کند، اما بسیار مستعد خطاست و خطا‌ها یا جهش‌های زیادی ایجاد می‌کند؛ بنابراین محققان متوجه شدند که برخی از خصوصیات بد پلیمراز تتا خصوصیاتی است که با دستگاه سلولی دیگری تقسیم می‌شود.

در یکسری آزمایش‌ها، محققان پلیمراز تتا را در برابر ترانس کریپتاز معکوس از HIV آزمایش کردند که یکی از بهترین موارد در نوع خود است. آن‌ها نشان دادند که پلیمراز تتا قادر است پیام‌های RNA را به DNA تبدیل کند، همان کاری که انجام داد، HIV معکوس ترانس کریپتاز بود و در واقع کار بهتری نسبت به تکثیر DNA به DNA داشت. پلیمراز تتا کارآمدتر بود و هنگام استفاده از الگوی RNA برای نوشتن پیام‌های DNA جدید، خطا‌های کمتری را وارد می‌کرد، نسبت به هنگام تکثیر DNA در DNA که نشان می‌دهد این عملکرد می‌تواند هدف اصلی آن در سلول باشد.

این گروه با آزمایشگاه دکتر Xiaojiang S. Chen در USC همکاری کردند و با استفاده از کریستالوگرافی اشعه ایکس ساختار را تشخیص دادند و دریافتند که این مولکول قادر به تغییر شکل است تا بتواند مولکول حجیم‌تر RNA را در خود جای دهد، امری که در بین پلیمراز‌ها بی‌نظیر است.

دکتر پومرانتز می‌گوید: تحقیقات ما نشان می‌دهد که عملکرد اصلی پلیمراز تتا این است که به عنوان یک رونویسی معکوس در سلول‌های سالم عمل کند. هدف از این مولکول ممکن است ترمیم DNA با واسطه RNA باشد. در سلول‌های ناسالم مانند سلول‌های سرطانی، پلیمراز تتا بسیار بیان شده و رشد سلول‌های سرطانی و مقاومت دارویی را تقویت می‌کند. درک بیشتر چگونگی آن هیجان انگیز خواهد بود. فعالیت پلیمراز تتا در RNA به ترمیم DNA و تکثیر سلول‌های سرطانی کمک می‌کند.

بیشتر بخوانید 

• روشی که از گسترش سلول‌های سرطانی در کودکان پیشگیری می‌کند

انتهای پیام/