عملکرد دی ان ای بی رمز کشف شد

عاشق وب: پژوهشگران ژاپنی موفق به کشف عملکرد یک نوع دی ان ایِ بدون کد یا بی رمز شده اند که تابحال تصور می شد هیچ عملکردی ندارد و دریافتند که در کشت برنج بسیار موثر است.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، محققان دانشگاه علوم و فناوری اوکیناوا(OIST) هدف “ماده تاریک دی ان ای” یا “دی ان ایِ بی رمز” را که قبلاً تصور می شد هیچ عملکردی ندارد، کشف کرده اند.
دکتر “رینا کومیا” نویسنده ارشد این تحقیق و دانشیار گروه علوم و فناوری دانشگاه اوکیناوا اظهار داشت: برنج یکی از مهم ترین محصولات کشاورزی در جهان و یک منبع غذای اصلی در خیلی از کشورها همچون ژاپن است. تحقیقات بیشتر در مورد تأثیر این مناطق ژنومی بر روی تولید مثل و تکثیر گیاه بطور بالقوه می تواند منجر به افزایش راندمان و بازدهی پایدار شالیزارهای برنج شود.
خیلی از مطالعات بر ژن ها و قسمت هایی از دی ان ای که دستورالعمل ساخت پروتئین ها را ارائه می دهند، تمرکز دارند. اما در موجودات پیچیده تری مانند گیاهان و حیوانات، بخش بزرگی از ژنوم(بین ۹۰ تا ۹۸ درصد) برای پروتئین رمزگذاری نشده است.
این قسمت بزرگ از دی ان ای، اغلب “دی ان ایِ بی مصرف”(junk DNA) نامیده می شود و سال ها است که زیست شناسان را گیج کرده است. بسیاری آنرا “ماده تاریک” خوانده اند. با این وجود، مطالعات اخیر نشان داده اند که خیلی از این مناطق ژنومی بی رمز ممکنست عملکرد داشته باشند که این به مطرح شدن فرضیه RNAهای بی رمز منجر گردیده است.
هم اکنون انواع بی شماری از RNAهای بی رمز شناسایی شده است و بااینکه تحقیقات نشان می دهد که آنها نقش مهمی در تنظیم بیان ژن دارند، اما عملکردهای دقیق آنها هنوز مبهم است و به همین دلیل، “کومیا” روی RNAهای خاص در تولید مثل تمرکز کرده است.
وی اظهار داشت: این ها RNAهای بی رمزی هستند که با شکل گیری سیستم تولید مثل تولید می شوند. من می خواستم کشف کنم که آنها چه نقشی در توسعه استامن ها و پیستیل ها –اندام های تولید مثل نر و ماده در گیاهان- دارند.
وی ادامه داد: تولید مثل یا تکثیر، یک پدیده مهم انتقال اطلاعات ژنتیکی به نسل بعدی است و برای حفظ یک محصول با عملکرد پایدار، ضروری می باشد. با وجود این، توسعه سیستم تولید مثل پیچیده است و خیلی از جنبه های آن هنوز ناشناخته مانده است.
وی افزود: این مطالعه نشان میدهد که RNAهای بی رمز که از مناطقی از ژنوم که تصور می شد غیر کاربردی هستند، می آیند، برای تکثیر گیاه ضروری هستند. بررسی RNAهای غیر رمزگذاری شده یا بی رمز یک حوزه هیجان انگیز و مهم برای تحقیق است.
توالی های دی ان ایِ بی رمز یا بی کد(Non-coding DNA)، اجزای دی ان ای یک موجود زنده هستند که توالی های پروتئین را کد نمی کنند. بعضی از دی ان ای های بی رمز به مولکول های عملگر آر. ان. ای بی رمز (مثلاً آران ای انتقال(tRNA)، آران ای ریبوزومی(rRNA) و آران ای مداخله گر (RNAi)) رونویسی می شوند. از دیگر نقش های دی ان ای بی رمز می توان به ترجمه و رونویسی مقررات توالی کد کردن پروتئین، منطقه پیوند ماتریس، مکان آغازش همتاسازی دی ان ای، سانترومر و تلومرها اشاره نمود.
مقدار دی ان ای بی رمز در بین گونه های مختلف بسیار متفاوت می باشد. معمولا درصد کمی از ژنوم مسئول کد کردن پروتئین ها است و درصد زیادی از آنها وظایف تنظیم کنندگی دارند. همان گونه که در دهه ۱۹۶۰ پیش بینی شده بود، وقتی دی. ان. ای بی رمز بسیاری وجود دارد، بنظر می رسد بخش بزرگی از آن هیچ عملکرد بیولوژیکی ندارد. از آن زمان، به این بخش غیرفعال، “دی ان ایِ آشغال” می گویند که این نام گذاری بسیار بحث برانگیز بوده است.
پروژه دانش نامه بین المللی اجزای دی. ان. ای با روش بیوشیمیایی مستقیم روشن کرد که حداقل ۸۰ درصد از دی. ان. ایِ ژنومی انسان دارای کارهای بیوشیمیایی هستند. هرچند رسیدن به این نتیجه باتوجه به دهه ها تحقیقات و کشف خیلی از مناطقی که بی رمز اما عملگر هستند، غیره منتظره نیست، اما با این وجود بعضی از دانشمندان از تلفیق کردن کارهای بیوشیمیایی با عملکرد بیولوژیکی، انتقاد کردند.
تخمین ها می گویند که نسبت ژنوم عملگر بیولوژیک به کل ژنوم در انسان، برمبنای ژنومیک مقایسه ای بین هشت تا ۱۵ درصد متغیر است. با این وجود، برخی دیگر بطور متقابل با تکیه صِرف بر برآورد بر پایه ژنومیک مقایسه ای، باتوجه به دامنه محدود آن، مخالف هستند، چونکه با بررسی زیست شناسی رشدی فرگشتی، نقش دی. ان. ای بی رمز در وراژن شناسی(اپی ژنتیک)، شبکه های پیچیده شبکه تنظیم کننده ژن و فعل و انفعالات ژنتیکی یافت شده است.
یافته های این مطالعه در مجله Nature Communications انتشار یافته است.

منبع: عاشق وب