مروری بر نقش بیولوژیک RNAهای طویل غیرکدکننده (LncRNA) در غلات و گیاهان زراعی
نویسندگان
1 بخش بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.
2 بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران.
doi
10.22126/cbb.2024.9699.1055چکیده
بر اساس مطالعات انجام شده روی ارگانیسمهای مختلف گیاهی، حدود 90 درصد از کل ژنوم یک ارگانیسم زنده به صورت RNA رونویسی میشود. با این حال، تنها یک تا دو درصد از ژنوم رونویسی شده، مربوط به RNAهای کدکننده پروتئین هستند. RNAهای غیر کدکننده، مولکولهای RNAیی هستند که الگوی ساخت هیچ پروتئینی نبوده و به اصطلاح، قابل ترجمه نیستند. RNAهای طویل غیر کدکننده (LncRNAs) نیز دستهای از این RNAهای غیر کدکننده هستند که دارای طولی بیش از 200 نوکلئوتید میباشند. بر اساس ارگانیسم مورد مطالعه و زمینه ژنومی، LncRNAs متنوع هستند و دارای انواع مختلفی میباشند. از جمله انواع متفاوت این RNAها میتوان به LncRNAهای سنس (معنی) و آنتیسنس (غیرمعنی)، اینترونیک، بین ژنی، دو طرفه و تقویت کننده اشاره کرد. LncRNAها در درجه اول با RNAهای پیامرسان، DNA، پروتئین و RNAهای کوچک از نظر طولی تعامل و اثرمتقابل دارند که این موضوع باعث تأثیرگذاری آنها روی بیان ژنها در سطوح اپیژنتیک، رونویسی، پس از رونویسی، ترجمه و پس از ترجمه شده و به روشهای گوناگون، زمان و مقدار بیان ژنها در غلات را تحت شرایط متغیر تنظیم میکنند. علاوه بر آن، این دسته بزرگ از RNAها، دارای نقشهای مهمی در فرآیندهای بیولوژیکی مانند بازآرایی کروماتین، فعالسازی رونویسی و تنظیمات پروموتوری، تداخل رونویسی به صورت اعمال توقف یا ادامهدار بودن آن، پردازش RNAهای رونویسی شده و کمک به ایجاد ساختار صحیح آنها و همچنین ترجمه mRNA به پروتئین را در غلات و گیاهان زراعی دارند. از جمله اثرات بیولوژیکی RNAهای بلند غیر کدکننده میتوان به نقش اساسی آنها در عملکردهای مهمی مانند رشد و نمو، پاسخ به تنشهای زنده و غیر زنده (تنشهای محیطی)، تنظیم تمایز سلولی و چرخه سلولی در گیاهان زراعی و به ویژه غلات نام برد. با توجه به اهمیت بسیار زیاد RNAهای غیر کدکننده خصوصاً LncRNAها و طبیعت بسیار جدید و ناشناخته بودن آنها، در این مقاله مروری، به بررسی انواع و مکانیسمهای عملکرد LncRNAها در سطوح مختلف اپی ژنتیک، رونویسی، پس از رونویسی، ترجمه و پس از ترجمه در غلات و سایر گیاهان زراعی پرداخته خواهد شد. همچنین در این مقاله سعی گردیده است که ارتباط LncRNAها با پاسخ این گیاهان به تغیرات شرایط محیطی و نقش تعاملی آنها روی عوامل و پروتئینهای دخیل در فعالیتهای بیولوژیک گیاهان مورد بررسی و تحقیق قرار گیرد تا به بررسی کارهای انجام شده در داخل و خارج کشور پرداخت. خاطر نشان میگردد که در دنیا تعداد کمی مقالات در ارتباط با نقش و کارکرد LncRNAها به ویژه در زبان فارسی در دسترس است.