פותרים את המסתורין של RNA למחצה הניתנים לחילוץ משורות תאים אנושיות

פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


אברונים חסרי ממברנה (MLOs), הידועים גם בשם "עיבוי ביומולקולרי", נוצרים על ידי התהליך הביולוגי של הפרדת פאזות נוזל-נוזל (LLPS). MLOs הם גופים דינמיים ביותר המכילים חלבונים וחומצות גרעין. בעוד שתפקידם של חלבונים ב-LLPS נחקר בהרחבה, יש עניין גובר בקהילה המדעית להבין את תפקידם של RNAs – חומצת הגרעין האחראית על אינספור פונקציות ביולוגיות כולל קידוד, פענוח, ויסות וביטוי של גנים, ו בסופו של דבר חלבונים – בהפרדת פאזות.

פרסומת

מחקרים עדכניים גילו ש-MLOs עשירים ב-RNA שמופקים בצורה גרועה בשיטות קונבנציונליות, אך ניתן לשחזר אותם ביעילות באמצעות שיטות משופרות כמו גזירת מחט וחימום, תכונה המכונה יכולת מיצוי למחצה. RNAs למחצה הניתנים לחילוץ אלה יכולים להיות סמנים ביולוגיים ומטרות תרופות חשובות באבחון וטיפול במחלה. עם זאת, מעט מאוד מחקרים הצליחו לזהות ולאפיין את ה-RNA הללו.

כדי להתמודד עם הפער הזה, ד"ר צ'או זנג, עוזר פרופסור באוניברסיטת וואסדה, בשיתוף עם ד"ר מיצ'יאקי חמאדה מאוניברסיטת וואסדה, ד"ר טאקשי צ'וג'ו מאוניברסיטת קוממוטו וד"ר טטסורו הירוס מאוניברסיטת אוסקה, פיתחו צינור ביואינפורמטי חדשני. להגדיר RNA למחצה הניתנים לחילוץ על פני קווי תאים אנושיים. הממצאים שלהם פורסמו בכתב העת מחקר חומצות גרעין ב-19 ביולי 2023.

הצוות ביצע מיצוי RNA תאית ורצף על חמישה קווי תאים אנושיים, כלומר, תאי A10, A549, HEK293, HeLa ו-HAP1. הם עוד ניתחו את נתוני רצף ה-RNA באמצעות שיטות חישוביות שונות. בוצע ניתוח ביטוי דיפרנציאלי בין דגימות שחולצו בשיטת מיצוי ה-RNA המקובלת לבין שיטת המיצוי המשופרת. החוקרים זיהו תעתיקי RNA שהיו ניתנים לחילוץ למחצה באופן עקבי בכל חמשת שורות התאים. ניתוח של צפיפות חוזרת ומוטיב רצף בוצעו גם כדי לחקור גורמים פוטנציאליים המשפיעים על יכולת החילוץ למחצה. בנוסף, החוקרים ביצעו ניתוח k-mer באמצעות אלגוריתם SEEKR כדי לסווג פונקציונלית RNAs למחצה הניתנים לחילוץ בהתבסס על תכולת ה-k-mer שלהם.

בשיתוף גולת הכותרת של המחקר שלהם, מסביר צ'או זנג, "באמצעות צינור הניתוח הביו-אינפורמטי החדש שפותח, בדקנו נתונים ניסיוניים מקוריים מסוגי תאים אנושיים מתורבתים וזיהינו ואפיינו בהצלחה 1,074 RNA ניתנים לחילוץ למחצה העשויים להיות מעורבים ביצירת ממברנות מופרדות פאזה. אברונים."

לאחר חקירת הלוקליזציה של RNAs הניתנים לחילוץ למחצה בכרומטין כמו גם בתוך התא, הצוות מצא כי RNAs אלה מועשרים באזורי הטרוכרומטין (כתמים כהים) מודחקים וחוזרים, במיוחד באזורים מודחקים בפוליקומב. בתוך התאים, ה-RNAs רוכזו בגרעין, כולל הגרעין, אך התנתקו מהכרומטין.

בנוסף, החוקרים הניחו שה-RNA הניתנים לחילוץ למחצה יכולים לתפקד כפלטפורמה לאינטראקציה עם RNAs אחרים. כדי לאמת את ההשערה שלהם, הם השוו RNA ניתנים לחילוץ למחצה עם קרוב ל-600 רכזות RNA שיוצרות אינטראקציות RNA-RNA בתיווך חלבון עם RNAs מרובים אחרים. הם גילו ש-RNA הניתנים לחילוץ למחצה אכן פעלו כרכזות והיו מכריעים ביצירת אינטראקציות RNA-RNA.

ניתוח נוסף של RNA שניתן לחילוץ למחצה גילה העדפה ניכרת של חלבונים קושרי RNA בקשירה לאזורים עשירים ב-AU הקשורים ל-RNA. בעוד ש-RNA שליח מציגים בדרך כלל את האזורים העשירים ב-AU בקצה 3', המווסת את יציבות ה-RNA, RNAs למחצה הראו ריכוז של אזורי AU בקצה ה-5', מה שמעיד על מעורבות פוטנציאלית בתפקודים שלא התגלו.

המחקר מספק את מערך הנתונים הראשון של RNA ניתנים לחילוץ למחצה על פני קווי תאים אנושיים, המהווה משאב רב ערך לחקירת הפרדות פאזות מבוססות RNA. "שילוב עתידי של RNAs הניתנים לחילוץ למחצה עם מחקרי אינטראקציה של RNA יספקו תובנות לגבי המנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס הפרדת פאזות הנגרמת על ידי RNA בתאים", מסכם מיקיאקי חמאדה בהתלהבות.

ממצאי המחקר מספקים פרספקטיבות חדשות לחקור את המעורבות של RNA בתהליכים ביולוגיים כגון התפתחות והתקדמות סרטן, פירוק RNA ויראלי ותגובות מתח תאי, ויכולים להניע את הפיתוח של אסטרטגיות טיפוליות לסרטן ולמחלות זיהומיות.



קישור לכתבת המקור – 2023-07-19 05:56:26

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר

בדוק את המבנה הפנטסטי הזה מבית היוצר ארנוב שארמה.שלום לתושבי הכספת, וחזרתי עם פרויקט שעון…