Ders 10 - Diğer küçük kodlamayan RNA lar
ü Yüksek organizmalar ait proteomlar nispeten durağandır. ü Bir bireyde diğer insanlara göre her haploid genomun ~3.000.000 dizisinin farklı olmasına rağmen, bu yalnızca ~10.000 (%0.3) protein kodlayan dizide yer alır ve bunların çoğu da sessiz (3. baz) değişimidir. ü Bu nedenle, her bireye ait ve türler arasındaki fenoipik çeşitlilik büyük oranda protein-kodlamayan dizilerdeki farklılıklardan ileri geliyor olabilir. ü Varyasyonların bir kısmı cis-acing promotorlar ve enchancerlarda olsa da bu cevabın sadece küçük bir kısmıdır.
ü Genomun %5-10 u transkribe edilmektedir. ü Kodlamayan RNA ların pek çok görevinin yanında kromain mimarisinin düzenlenmesinde de yer aldıklarına dair kanıtlar bulunmaktadır (Örneğin, XIST geninin ürünü). ü Kodlamayan RNA genlerinin geneik hastalıklarla da ilişkili olduğu bilinmektedir. - CarIlage-hair hypoplasia (CHH), kısa kollu cücelik hastalığının 267 nükleoidlik RMRP ncrna genindeki mutasyonları ile ilişkili olduğu belirlenmişir. - Otozomal-dominant diskratosis congenita hastalarının ise telomeraz RNA larında mutasyon taşıdığı ve bununda gen bankasında yer alan aday bir gen olduğu bilinmektedir.
ü İnsan, fare ve diğer memeli genomları karşılaşarıldığında, bu genomların protein-kodlayan bölgeler dışındaki dizi homoloji derecesinin de oldukça yüksek olduğu gösterilmişir. ü Yüksek organizmaların biyolojisinin anlaşılmasının doğru şekilde gerçekleşirilebilmesi için, yalnızca proteomların anlaşılması yeterli olmayacakar. ü Bunun yanında, kodlamayan RNA ların tanımlanması, bunların ekspresyon paternlerinin, işlenmelerinin ve sinyallenme yollarının da tanımlanması gereklidir.
~ 21,000
ü Kodlamayan ilk RNA 1965 senesinde mayada alanin trna sının keşfiyle bulunmuştur (Holley et al, Science, 1965). ü 1974 senesinde de sekonder yapısı (yonca yaprağı) X-ray Kristallografi analizleri sonucunda keşfedilmişir.
ü Büyüklüklerine göre; - 200 nükleoigen büyük olan kodlanmayan RNA lar uzun kodlanmayan RNA (long non-coding RNA) olarak isimlendirilir. - 200 nükleoigen daha kısa olanlara ise küçük kodlanmayan RNA (small non-coding RNA) olarak isimlendirilir.
ü İşlevlerine göre; - Housekeeping Kodlanmayan RNA lar (ncrna) - Düzenleyici Kodlanmayan RNA lar (ncrna)
mikrorna lar
ü RNA İnterferans (RNAi) - RNA interferans çii iplikçikli RNA nın hücreye girdiği zaman homolog mrna zincirinin degradasyonuna yol açması ile sonuçlanan transkripsiyon sonrası gen susturma mekanizmasıdır (post-transcripional gene silencing) - Bu susturma mekanizması ilk olarak daha koyu renkte petunya çiçeği elde etmek istenirken beyaz-mor alacalı ve beyaz renkte çiçeklerin elde edilmesiyle fark edilmişir.
ü Petunya bitkisine Agrobacterium tumefaciens adlı vektör ile Petunyada pigmentasyonu katalizleyen enzimlerin genleri eklenerek daha koyu renkte petunyalar elde edilmek istenmişir ancak ya tamamen renksiz ya da normal renkten daha açık renkte petunyalar elde edilmişir.
ü sirna Kodlamayan RNA lar - İlk kez 1999 yılında keşfedilen sirna ların öncüsu 70-80 bc lik dsrna lardır. - dsrna lar endonükleaz enzimlerinden RNAaz III ailesinin üyesi olan Dicer enzimi taramndan 3 uçlarında 2nt lik çıkına kalacak biçimde 20-25 bc lik sirna ları meydana geirirler.
ü Bir sirna homolog gen ifadesini iki yolla susturur; - İlki mrna nın yıkılmasını teikleyerek, - Diğeri de promotör bölgesinde genin sessizleşirici kromain değişimlerini teikleyerek susturur.
ü mirna ile sirna arasındaki farklılıklar; - sirna lar, dsrna orijinlidir. - sirna lar büyük ölçüde yabancı RNA ya etki gösterir ve tamamen mrna ya bağlanarak parçalar ve gen ifadesini susturur. - mirna lar saç tokası şeklinde ssrna orijinli olup, endojen kaynaklıdır. - mirna lar, posgranskripsiyonel gen ekspresyonunu düzenler; hedef mrna ya tamamen bağlanarak parçalar ve gen ifadesini susturur veya tam komplementerlik sağlayamayarak mrna yı parçalayamaz.
ü İnsan genom dizisinin tamamlanması ve protein kodlayıcı genlerin tanımlanmasına karşın, ncrna genlerinin etkileri tam olarak aydınlaalamamışar. ü Son yıllarda pek çok sistemaik tarama ile yeni ncrna genleri tanımlanmışar. Yeni ncrna genlerinin keşfedilmesinde ve apta kullanım alanlarının genişleilmesi için; - Bilgisayar bazlı karşılaşarmalı genom analizleri güçlu bir yaklaşım olarak kabul edilmektedir. - cdna cloning stratejilerinin ncrna çoğalalması için özel olarak tasarlanması sonucunda verilerin artacağı kabul edilmektedir. - Prensipte mümkün olabilen, yeni transkriptlerin ( hem ncrna hem de protein kodlayan RNA) saptanması için yüksek kapasiteli oligonükleoid mikroarraylerin kullanılması verileri araracakar.