RNA های غیر کد کننده بلند و بیماری انسان Long non-coding RNAs and human disease
- نوع فایل : کتاب
- زبان : فارسی
- ناشر : NCBI
- چاپ و سال / کشور: 2012
توضیحات
چاپ شده در مجله یافته ها در حوزه جامعه بیوشیمی – Biochemical Society Transactions
رشته های مرتبط زیست شناسی و پزشکی، علوم سلولی و مولکولی، ژنتیک، ژنتیک پزشکی
LncRNAs ها تنظیم کننده های رایج بیان ژن می باشند LncRNAs در هر دو ژنوم های یوکاریوتی و پروکاریوتی حضور دارند و بیش از ۷۲ درصد همه ژن های انسانی و موش، تحت تاثیر تنظیم توسط مولکول های RNA قرار دارند(۷).رونوشت های تنظیمی می توانند به صورت سیس یا ترانس باشند و در مناطق اینترونی، درون ژنی و سایر مناطق ترجمه نشده ژنوم انجام می شوند. اهداف آن ها می توانند کد کننده یا غیر کد کننده باشند( یعنی، RNA های تنظیمی دیگر) و می توانند به طور مثبت( تنظیم متوازن) یا منفی( تنظیم غیر متوازن) بیان یا فراوری ژن های هدف خود را اصلاح کنند. cis-lncRNAs با اهداف خود همولوگ بوده و از یک منطقه ژنومی، ولی از رشته مخالف نشات می گیرند( این ها اغلب موسوم به رونوشت های آنتی سنز طبیعی می باشند)، در حالی که translncRNAs همولوژی ناقص را با اهداف خود به اشتراک گذاشته و از مناطق دور ژنوم نشات می گیرند(۸). جهت رونوشت های تنظیمی به سمت اهداف خود می تواند به صورت و ( سر به سر، شکل ۱ الف)، تا ( دم به دم، شکل ۱ ب) بوده و یا با ژن های موجود در منطقه کد کد کننده هم پوشانی داشته باشند( شکل ۱ پ). رونوشت های تنظیمی- ترانس معمولا تداخل و هم پوشانی ندارند، زیرا آن ها از مناطق ژنومی متمایز می باشند. مکانیسم های تنظیم lncRNAs چندین مکانیسم عمل پیشنهادی برای lncRNAs ( شکل ۲) وجود دارند که موجب افزایش انعطاف پذیری، سازگاری و واکنش پذیری به معماری ژنومی شده و کنترل دقیقی را بر بیان ژن وارد می کند. علاوه بر مکانیسم های مطرح شده در زیر، lncRNAs تحت کنترل سایر مکانیسم ها نیز بوده اند از جمله ویرایش RNA، تداخل RNA، پوشش RNA، تداخل رونویسی و در برخی موارد۰فعال سازی R کیناز پروتین(۹-۱۰). تنظیم اپی ژنتیک lncRNAs به عنوان مولکول های داربستی برای تحویل پروتین های تنظیمی به مکان های ژنی مورد نیاز عمل می کنند. نمونه هایی از این انواع lncRNAs شامل ANRIL و HOTAIR می باشند. رونوشت آنتی سنز ANRIL بر روی رشته مخالف مکان های ژنی CDKN2A/CDKN2B کد گذاری می شود و با اتصال به زیر واحد PRC1( کمپلکس مهار کننده پلی کامب ۱) از CBX7(کروموباکس ۷) و PRC2 تاثیر خود را می گذارد. این کمپلکس ها H3K27me( متیلاسیون هیستون H3 در Lys-27) را در مکان های ژنی هدف هدایت کرده و منجر به خاموشی رونوشت های سنز بیان شده از این منطقه (۱۱-۱۲) می شوند. به طور مشابه HOTAIR به PRC2 و LSD1( دی متیلاز ۱ لیزین) متصل می شود که یک جزیی از CoREST( مهار کننده همراه برای کمپلکس کننده عنصر ۱- از فاکتور رونویسی خاموش کننده) می باشد. مجددا، این منجر به تغییرات خاصی در وضعیت متیلاسیون و ماهیت کروماتین اطراف اهداف HOTAIR در خوشه ژنی HOXD می شود(۱۳). ژن های HOXD نظیر HOXD13، مورفوژنز را در همه موجودات چند سلولی هدایت کرده و اختلال در بیان آن ها با سرطان سینه(۱۳) و اختلالات رشدی(۱۴) همراه است.
رشته های مرتبط زیست شناسی و پزشکی، علوم سلولی و مولکولی، ژنتیک، ژنتیک پزشکی
LncRNAs ها تنظیم کننده های رایج بیان ژن می باشند LncRNAs در هر دو ژنوم های یوکاریوتی و پروکاریوتی حضور دارند و بیش از ۷۲ درصد همه ژن های انسانی و موش، تحت تاثیر تنظیم توسط مولکول های RNA قرار دارند(۷).رونوشت های تنظیمی می توانند به صورت سیس یا ترانس باشند و در مناطق اینترونی، درون ژنی و سایر مناطق ترجمه نشده ژنوم انجام می شوند. اهداف آن ها می توانند کد کننده یا غیر کد کننده باشند( یعنی، RNA های تنظیمی دیگر) و می توانند به طور مثبت( تنظیم متوازن) یا منفی( تنظیم غیر متوازن) بیان یا فراوری ژن های هدف خود را اصلاح کنند. cis-lncRNAs با اهداف خود همولوگ بوده و از یک منطقه ژنومی، ولی از رشته مخالف نشات می گیرند( این ها اغلب موسوم به رونوشت های آنتی سنز طبیعی می باشند)، در حالی که translncRNAs همولوژی ناقص را با اهداف خود به اشتراک گذاشته و از مناطق دور ژنوم نشات می گیرند(۸). جهت رونوشت های تنظیمی به سمت اهداف خود می تواند به صورت و ( سر به سر، شکل ۱ الف)، تا ( دم به دم، شکل ۱ ب) بوده و یا با ژن های موجود در منطقه کد کد کننده هم پوشانی داشته باشند( شکل ۱ پ). رونوشت های تنظیمی- ترانس معمولا تداخل و هم پوشانی ندارند، زیرا آن ها از مناطق ژنومی متمایز می باشند. مکانیسم های تنظیم lncRNAs چندین مکانیسم عمل پیشنهادی برای lncRNAs ( شکل ۲) وجود دارند که موجب افزایش انعطاف پذیری، سازگاری و واکنش پذیری به معماری ژنومی شده و کنترل دقیقی را بر بیان ژن وارد می کند. علاوه بر مکانیسم های مطرح شده در زیر، lncRNAs تحت کنترل سایر مکانیسم ها نیز بوده اند از جمله ویرایش RNA، تداخل RNA، پوشش RNA، تداخل رونویسی و در برخی موارد۰فعال سازی R کیناز پروتین(۹-۱۰). تنظیم اپی ژنتیک lncRNAs به عنوان مولکول های داربستی برای تحویل پروتین های تنظیمی به مکان های ژنی مورد نیاز عمل می کنند. نمونه هایی از این انواع lncRNAs شامل ANRIL و HOTAIR می باشند. رونوشت آنتی سنز ANRIL بر روی رشته مخالف مکان های ژنی CDKN2A/CDKN2B کد گذاری می شود و با اتصال به زیر واحد PRC1( کمپلکس مهار کننده پلی کامب ۱) از CBX7(کروموباکس ۷) و PRC2 تاثیر خود را می گذارد. این کمپلکس ها H3K27me( متیلاسیون هیستون H3 در Lys-27) را در مکان های ژنی هدف هدایت کرده و منجر به خاموشی رونوشت های سنز بیان شده از این منطقه (۱۱-۱۲) می شوند. به طور مشابه HOTAIR به PRC2 و LSD1( دی متیلاز ۱ لیزین) متصل می شود که یک جزیی از CoREST( مهار کننده همراه برای کمپلکس کننده عنصر ۱- از فاکتور رونویسی خاموش کننده) می باشد. مجددا، این منجر به تغییرات خاصی در وضعیت متیلاسیون و ماهیت کروماتین اطراف اهداف HOTAIR در خوشه ژنی HOXD می شود(۱۳). ژن های HOXD نظیر HOXD13، مورفوژنز را در همه موجودات چند سلولی هدایت کرده و اختلال در بیان آن ها با سرطان سینه(۱۳) و اختلالات رشدی(۱۴) همراه است.
Description
lncRNAs are common in both prokaryotic and eukaryotic genomes; up to 72% of all human and mouse genes are found to be influenced by regulation by RNA molecules [7]. Regulatory transcripts can be either cis- or trans-acting, and occur in intronic, intragenic and other untranslated regions of the genome. Their targets can be either coding or non-coding (i.e. other regulatory RNAs), and can positively (concordant regulation) or negatively (discordant regulation) modify the expression or processing of their target genes. cis-lncRNAs are homologous with their targets and arise from the same genomic region, but from the opposite strand (these are often termed natural antisense transcripts), whereas translncRNAs share incomplete homology with their targets and arise from distant regions of the genome [8]. The orientation of cis-regulatory transcripts to their targets can be 5 to 5 (head-to-head; Figure 1a), 3 to 3 (tail-to-tail; Figure 1B) or fully overlapping, with one gene contained within the region coding the other (Figure 1C). Trans-regulatory transcripts are usually non-overlapping, scince they are from distinct genomic regions.
