اكتشاف قاعدة جديدة في الحمض النووي الريبوزي تُنظيم التعبير الجيني
أربعةُ حروفٍ لاتينيّة كانت تُستخدَمُ لترميز القواعدِ الآزوتيّة في الأحماضِ النّوويّة حتّى وقتٍ قريبٍ، فنستخدِمُ للـ«DNA» كُلًّا من «A,G,C,T» وللـ«RNA» كُلًّا من«A,G,C,U» إلّا أنّ دراسةً جديدةً كشَفَت حرفًا جديدًا في الـ«RNA» يُمثِّل المفتاح المُنظّم للتّحكُّم في التّعبير عن المورِّثات. الاكتشاف الجديد يُمثِّلُ آلافًا من نسخ الـ«mRNA» ومن المُمكن أن يدلّنا على وظائف جديدة للـ«RNA» في العمليّات الحيويّة الخلويّة ويكشف لنا علاقتها بتطوّر الأمراض. نقلًا عن أحد الباحثين: «إنّ «عِلمَ الوراثة الفوق جينية – Epigenetics» يعني تنظيم التّعبير الجينيّ عن طريق المعلومات الأوّليّة الّتي يتمّ تشفيرها من الـ«DNA»، والنّتائج الجديدة تجعلُ للـ«RNA» مكانةً هامّةً في ميدانِ علم الجينات الفوقيّة أو ما يُدعى بعلْمِ التّخلُّق». حيث تقوم جزيئات الـ«RNA» بمجموعةٍ كبيرةٍ من الوظائف داخل الخلايا من تخزينٍ للمعلومات الوراثيّة وتحفيزٍ للأنشطة التّنظيميّة والهيكليّة، والتّعديلاتُ المُختلفة الّتي تصيبه تزيدُ بشكلٍ واسعٍ مفرداته وتجعلُ أنواعه المختلفة بما فيها «mRNA ،rRNA ،tRNA ،siRNA ،miRNA ،lncRNA» تتمكّن من تنفيذ أنشطتها المتنوّعة.
بدأ الفريق البحثيّ استكشاف هيكل التّعديلات الكيميائيّة للـ«mRNA» بتعديلٍ خاصّ، عبر إضافة مجموعة الميثيل في الموضع السّادس من الأدينوزين A ضمن الـ«mRNA»، بعد أن قدّموا إثباتًا على أنّ أحد مجموعات الميثيل المُرتبطة بالأدينوزين تلعب دورًا حاسمًا في تمايز الخلايا، ومن المُحتمل أيضًا أنّها تساهم في نشوء مرض السّرطان، السّمنة وحالات مرضيّة أخرى، وقد وضّحوا أنّ التّعديل مُحدَّدٌ لمناطق مُميَّزَة من جُزيئات «mRNA»، وأنّ قراءته ممكنة عن طريق بروتينات معيّنة، وهذا التّعديل فعّال يستجيب للمؤثِّرات البيئيّة. إنزيم «FTO» قادِرٌ على نزع علامات القاعدة المُعدّلة «m6A» من الـ«mRNA»، وإثباتُ العمليّة العكسيّة الّتي تُميِّزُ الـ«mRNA» من استقرارٍ، ترجمةٍ، ولصق، خلقَ علمًا جديدًا دُعيَ «Transcriptomes». يعنى العلم الجديد بدراسة نُسَخ الـ«RNA» الّتي تتكوّن من خلال الجينوم في ظروفٍ مُعيّنةٍ أو عن طريق خليّة مُعيّنة باستخدام طرق عالية الإنتاج من مثل: «Microarray» ومقارنة نسخ الـ«transcriptomes» تسمح بالتّعرُّف على المورِّثات المُختلفة في تجمُّعات الخلايا أو ردود الفعل على الأدوية المُختلفة. في الدّراسة الجديدة أوضح الباحثون تعديلًا جديدًا فعّالًا للـ «mRNA» هو «ميثلة الموضع 1 من الأدينوزين – m1A» والأهمّ أنّ مكان التّعديل يُحاذي بداية سلسلة ترجمة البروتين، وبالتّالي يؤدّي لزيادة تخليق البروتين.
عِلمًا بأنّ «عملية الميثلة – Methylation» هي آليّة تتمّ فيها إضافة مجموعة «methyl-CH3» للـ«DNA» وبالتّالي تعديل وظيفة المورِّثات. وأصبحَ هذا التّعديل يًجرى لآلاف المورّثات، وهو سيسمح للخلايا بتنظيم التّعبير عن البروتينات اللّازمة للعمليّات البيولوجيّة الأساسيّة، ويتوقّع الباحثون إمكانيّة تعطيل الآلية التّنظيميّة الجديدة حتّى ترتبط مع الحالات المرضيّة كالسّرطان والاضطرابات العصبيّة. تقوم المجموعات البحثيّة حاليًّا بدراسة العمليّات الخلويّة المُشاركة في كتابة ومحو الـ «m1A» والمسارات الكيمائيّة الّتي يُشرف على تنظيمها التّعديل الجديد للـ«RNA»، ويخطّطون مُستقبلًا لاستكشاف دور مثيلة «m1A» في التّطوُّر الجينيّ، ومُشاركتها في السّرطانات والاضطرابات العصبيّة.
إعداد: نِهال عامر حلبي | ترجَمة: علياء أحمد | تدقيق: هبة مطاوع | مُراجعة: سماح بهيج | تصميم: خالد الأسطل – محمّد أمير
