RNA توسط آنزیم تغییر شکل “در کنترل” نگهداری می شود

هنگامی که RNA عملکرد نادرست داشته باشد، می تواند منجر به سرطان و اختلالات رشدی شود. سلول‌های ما «ماشین‌های» مولکولی دارند که RNA را «در کنترل» نگه می‌دارند و RNA‌ها را در زمان مناسب حذف می‌کنند. اکثر آنها مجهز به “موتور” هستند تا انرژی لازم برای باز کردن مولکول های RNA را تولید کنند. اما یک آنزیم، Dis3L2، می‌تواند به تنهایی مولکول‌های RNA را از بین ببرد. با این حال، این فرآیند به طور کامل درک نشده است. اکنون، دانشمندان آزمایشگاه Cold Spring Harbor (CSHL) گزارش داده اند که راز Dis3L2 را فاش کرده اند.

محققان کشف کردند که Dis3L2 شکل خود را تغییر می دهد تا یک گوه شکاف کننده RNA را بپوشاند.

یافته ها در منتشر شده است زیست شناسی ساختاری و مولکولی طبیعت در مقاله ای با عنوان “نوکلئاز تغییر شکل RNA ساختار یافته را باز می کند.”

محققان نوشتند: «مسیرهای چرخش RNA سطوح بیان ژن مناسب را با حذف رونوشت های ناخواسته تضمین می کند. Dis3-like 2 (Dis3L2) یک اگزوریبونوکلئاز 3′-5 است که نقش مهمی در رشد انسان ایفا می کند. Dis3L2 به طور مستقل سوبستراهای ساختاریافته، از جمله RNA های 3′ uridylate شده کد کننده و غیر کد کننده را تجزیه می کند. در حالی که اساس تشخیص سوبسترای Dis3L2 به خوبی مشخص شده است، مکانیسم تخریب RNA ساختار یافته توسط این خانواده از آنزیم ها ناشناخته است. ما مراحل گسسته چرخه تخریب را با تعیین ساختارهای میکروسکوپ الکترونی برودتی که نمایانگر عکس‌های فوری در امتداد مسیر گردش RNA و اندازه‌گیری پارامترهای جنبشی برای پردازش RNA هستند، مشخص کردیم.

با استفاده از فناوری تصویربرداری مولکولی، پروفسور CSHL و محقق HHMI، دکتر Leemor Joshua-Tor، و تیمش Dis3L2 را در محل کار ضبط کردند. آنها به ماشین مولکولی تکه‌هایی از RNA را تغذیه کردند و از «خوردن» آن در مراحل مختلف تصویر کردند. بعد از اینکه دستگاه نوک RNA را جوید، بازوی بزرگی از بدنش را باز کرد تا سنجاق سر را کنده و کار را تمام کند.

جاشوا تور گفت: «این دراماتیک است. ما می دانیم که همه چیز ساختار را تغییر می دهد. سگک می زنند. اما باز کردن چنین چیزی و افشای یک منطقه به این شکل – ما قبلاً چنین چیزی را ندیده بودیم.

تیم Joshua-Tor سپس شروع به کار کردن با ماشین Dis3L2 کردند و به دنبال چرخ دنده ها و قطعاتی بودند که آن را قادر می ساخت تا RNA را باز کند و از بین ببرد. محققان آن را به یک گوه بیرون زده که پس از تغییر شکل دستگاه بدون غلاف باقی مانده بود، باریک کردند. اگر محققان گوه را جدا کنند، Dis3L2 دیگر نمی‌توانست گیره موی RNA را باز کند و دستگاه را از کار بیاندازد.

این یافته جدید ممکن است به دانشمندان کمک کند تا درمان های بهتری برای بیماری ها و اختلالات ناشی از جهش RNA ایجاد کنند. جاشوا-تور گفت: “ما باید شروع کنیم به این چیزها به عنوان موجودیت های پویاتر فکر کنیم، و این را در هنگام طراحی درمان در نظر بگیریم.”