إن الاكتشاف المذهل الذي قام به فريق بحث بقيادة البروفيسور هايك كريبر من معهد علم الأحياء الدقيقة وعلم الوراثة بجامعة غوتنغن قد سلط الضوء أخيرًا على الدور الحاسم للحمض النووي الريبوزي مضاد الدلالة ((asRNA) antisense RNA)، وهو نوع من الحمض النووي الريبوزي غير المشفر. وجد الفريق أن (asRNA) يعمل بمثابة “الطريق السريع” في نقل الخلايا، مما يسرع التعبير الجيني عن طريق النقل التفضيلي للحمض النووي الريبوزي المرسال (Messenger RNA) من نواة الخلية إلى السيتوبلازم.
محتويات المقال :
الحالة الغامضة للحمض النووي الريبوزي غير المشفر
لعقود من الزمن، ظل العلماء في حيرة من أمرهم بسبب وفرة الحمض النووي الريبوزي (RNA) غير المشفر في الخلايا. على عكس نظيره المشفر، لا ينتج الحمض النووي الريبوزي غير المشفر البروتينات، مما يجعل الكثيرين يتساءلون عن سبب تخصيص الخلايا الكثير من الطاقة لإنتاجه. كان أحد أنواع الحمض النووي الريبوزي (RNA) غير المشفر، وهو الحمض النووي الريبوزي مضاد الدلالة (asRNA)، محيرًا بشكل خاص. يتم إنتاج (asRNA) بكميات كبيرة، وهو الشريط المكمل للحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA)، لكن وظيفته ظلت غامضة. وقد أثار هذا اللغز بحثًا مكثفًا، حيث حاول العلماء كشف الغرض منه.
فكر في الأمر كبرنامج كمبيوتر معقد. يشبه تشفير الحمض النووي الريبوزي دليل التعليمات، حيث يوفر المعلومات اللازمة لبناء البروتينات. ومن ناحية أخرى، فإن الحمض النووي الريبوزي غير المشفر يشبه كودًا غامضًا، بدون غرض أو وظيفة واضحة. ولكن، كما يستطيع المبرمج الماهر اكتشاف الأنماط المخفية في التعليمات البرمجية، فقد بدأ الباحثون في فك رموز دور الحمض النووي الريبوزي مضاد الدلالة.
كيف يعزز (ASRNA) التعبير الجيني تحت الضغط؟
عندما تواجه الخلايا مواقف مرهقة، فإنها تحتاج إلى التصرف بسرعة من أجل البقاء. وهنا يأتي دور الحمض النووي الريبوزي (asRNA) المضاد للدلالة، حيث يعمل كشاحن توربيني لتعزيز التعبير الجيني ومساعدة الخلايا على الاستجابة بسرعة للتهديدات الخارجية. في أوقات التوتر، تحتاج الخلايا إلى زيادة سريعة في بروتينات معينة للتكيف ومواجهة التأثيرات الضارة. هذا هو المكان الذي يلعب فيه (asRNA) دورًا حاسمًا.
تخيل سيناريو تتعرض فيه الخلية فجأة لظروف بيئية قاسية، مثل درجات الحرارة القصوى أو المواد الكيميائية السامة. ستحتاج الخلية إلى إنتاج بروتينات محددة بسرعة لتحييد التهديد وإنقاذ نفسها. وبدون (ASRNA)، ستحدث هذه العملية بوتيرة أبطأ بكثير، مما يعرض الخلية لخطر التلف أو حتى الموت. ومن خلال دمجه مع (mRNA)، يضمن (asRNA) نقل المعلومات الجينية بسرعة وكفاءة أعلى، مما يسمح للخلية بالاستجابة بسرعة للضغوط. هذه الآلية ضرورية للخلايا للتكيف مع الظروف البيئية المتغيرة، والاستجابة للتوتر، وحتى الدخول في مراحل محددة من التطور.
مستقبل علاج الأمراض
الآثار المترتبة على هذا البحث بعيدة المدى. في المستقبل، يمكن للأطباء استخدام الحمض النووي الريبوزي مضاد الدلالة لتعزيز إنتاج بروتينات معينة تساعد أجسامنا على مقاومة الأمراض. على سبيل المثال، في حالة السرطان، يمكن استخدامه لمنع إنتاج البروتينات التي تغذي نمو الورم. وهو ما يمكن أن يؤدي إلى علاجات أكثر استهدافًا وفعالية، مما يقلل الحاجة إلى العمليات الجراحية والعلاج الكيميائي.
علاوة على ذلك، يمكن أيضًا استخدامه لتعزيز دفاعات أجسامنا الطبيعية ضد الالتهابات الفيروسية. ومن خلال تسريع إنتاج البروتينات التي تقاوم الفيروسات، يمكن لأجهزتنا المناعية الاستجابة بكفاءة أكبر للتهديدات، مما يقلل من شدة الأمراض ومدتها.
تمتد التطبيقات المحتملة إلى ما هو أبعد من صحة الإنسان أيضًا. في الزراعة، على سبيل المثال، يمكن استخدامه لصناعة بذور أكثر قدرة على مقاومة الضغوط البيئية، مثل الجفاف أو الآفات. وقد يؤدي ذلك إلى زيادة غلة المحاصيل، مما يقلل الضغط على الموارد الغذائية العالمية.
المصدر
How cells boost gene expression / science daily
Author: أخبار علمية
سعدنا بزيارتك، جميع مقالات الموقع هي ملك موقع الأكاديمية بوست ولا يحق لأي شخص أو جهة استخدامها دون الإشارة إليها كمصدر. تعمل إدارة الموقع على إدارة عملية كتابة المحتوى العلمي دون تدخل مباشر في أسلوب الكاتب، مما يحمل الكاتب المسؤولية عن مدى دقة وسلامة ما يكتب.
التعليقات :