BilimGenelMakaleler

Sirküler RNA ve Görevleri

Genom projesinden sonra dünyada DNA ve RNA  ile ilgili çalışmalar hızlandı.  DNA ve RNA’nın daha küçük yapıları araştırılmaya başlandı. Çalışmalar ile birlikte gelen veriler,DNA ve RNA  kendi içlerinde muazzam bir şekilde kombine olduklarını ve çok sayıda alt birimlerinin oldukları ortaya çıkmıştır. DNA molekülü, temel molekül olarak kabul edilmiş olsa da RNA olmadan genom üzerinde hiçbir hükmü yoktur.  Son yapılan çalışmalarda dairesel  RNA’ların protein kodlayıcı genleri düzenlediği anlaşılmıştır. RNA ne kadar DNA’nın, kopyası gibi görünse de DNA genetik mataryel üzerinde hakimiyetini sağlamak için anahtar kilit modelleme şekli ile çalışmaktadır. Ama RNA, DNA kadar karmaşık bir yapıya sahiptir. RNA’lar DNA’nın aksine daha dirençliler ve özellikle UV ışıklarına karşıdır. RNA’nın bir diğer niteliği de yapılanıp parçalanabilme özelliği sayesinde tekrar tekrar kullanılabilmesidir. Bu yapı, hastalıklar üzerinde de oldukça etkilidir. Herhangi bir yapı bozukluğu hastalıklara sebep olabilmektedir.

Sirküler RNA Nedir?

Sirküler RNA aslında circRNA ‘lar olarak da bilinir. 5′ (kapak) 3′( poliadenilasyon) uçları olmayan kapalı bir döngü yapısını oluşturmak için bir kovalent bağ, ile tanımlanan yeni tanımlanmış kodlanmayan RNA sınıfıdır.  Yapısal ve her yerde bulunan RNA molekülleridir. Küçük endojen kodlayıcı olmayan RNA moleküllerinin büyük bir grubu olan dairesel RNA’lardır.  Tercihen nöral dokularda eksprese edilir. Biyogenezi  spesifik cis etkili elemanlar ve trans etkili faktörler tarafından düzenlenen dokuya ve hücreye özgü ekspresyon paternleri ile ökaryotlarda kovalent olarak kapalı moleküllerdir. Bazıları bol ve evrimsel olarak korunur. Birçok circRNA, mikroRNA ve protein süngerleri protein fonksiyonunu düzenler ve önemli biyolojik fonksiyon uygularlar. CircRNA’lar etkileyici spesifisiteleri sahiplerdir. Biyouyumlulukları neredeyse mükemmeldir. Bu sayede biyobelirteç olarak görev yapabilmektedirler. Dairesel RNA’lar düşük seviyede eksprese edilir ve genellikle hücre tipine özgü paternler sergilerler.

Doğrusal RNA’lara istinaden  circRNA  ekzonükleaz RNAaz R aracılı bozunmaya karşı daha dirençlidir. 3’ terminal uçları olmadığı için daha kararlı bir yapıya sahiptir. Doğaüstü bir doğaya sahiplerdir. Potansiyel olarak biyobelirteç ve gen hedeflemesi olarak kullanılabilir. Gen ekspresyonunda  önemli bir yere sahiplerdir.

Şekil 1: Dairesel biyogenez modelleri
A) Kement esaslı daireselleştirme veya ekson atlama modeli Exon1’in 3 in ucundaki ekleme donörü, Exon 4’ün 5 in ucundaki ekleme alıcısına kovalent olarak eklenir. Bu yolla kement oluşur. İntronlar dairesel RNA’yı üretmek için splikeozom yoluyla çıkartılır. B)İntron çiftli tahrikli daireselleştirme veya doğrudan geri ekleme modelidir. Ardışık intronlar, baz eşleştirme yoluyla dairesel bir yapı oluşturur. İntronlar uzaklaştırılarak eksonik circRNA veya ElcirRNA oluşur.
RBP’ler , ErcircRNA ve ElcircRNA biyogenezini teşvik etmek için ek yeri verici ve alıcıya yakınlaştırarak kuşatma intronları arasında bir köprü görevi görür.
5 lice ekleme bölgesi (kırmızı) yakınındaki GU bakımından zengin sekanslarda ve 3′ dallanma noktası (sarı) yakınındaki C bakımı zengin sekanslarda birleşme reaksiyonu kararlı bir Intronic circRNA oluşturmak için dal noktasından aşağı doğru 3 kuyruklu bir kement intron modeli oluşturur.
Eksonik circRNA’lar, iki tarafta iltifat olarak birbirene bağlanarak bağlanan ALU dizisi gibi bir bisiklet sekansına sahiptir. Daha sonra U2 VE U6 dan oluşan spliceosome tarafından ekleme yapılır. İntronik circRNA GU zengin sekansın yukarı akış intronları ve aşağı akış C zengin sekansının kombinasyonu yoluyla bir halka oluşturur ve bu yapı spliceosome tarafından eklenir.

Sirküler RNA’nın Görevleri

  • Konak virüs etkileşiminde önemli etkileri vardır.
  • Lineer habercilerdir.
  • Ökaryotlarda fizyolojik olarak düzenleyici fonksiyon sergilerler.
  • Kanserde onkojenik uyaranlardır.
  • Tümor baskılayıcı olarak da işlev görebilir.
  • Transkripsiyon ve RNA eklemeyi düzenleyebilir.
  • Transkripsiyonel kontrolde önemli bir yeri vardır.
  • Prognostik biyobelirteç olarak kullanılabilir.

İnterlökin Güçlendirici Bağlayıcı Faktörü 3

Pre-mRNA’ların gen birleştirme dairselleştirmeyle üretilen circRNA’ların biyogenezinde önemli bir rol oynar. RNA bağlayıcı proteindir. CircRNA’ların işlenmesini teşvik eder. Daireselleştirilmiş eksonların kuşatma intronlarında bulunan düzenleyici elemanları stabilize ederek  bu işlemi yapar. Böylece dairesel RNA’ların alt kümesinin arkaya eklenmesinde rol oynar. Transkripsiyonel  süreçlerde rol alır. Spesifik mRNA’ların 3′ UTR poli -U elemanlarına adenin urasil bakımından zengin yerlere bağlanır. Doğuştan gelen antiviral yanıta katılır. ILF3 hücresel olgun circRNA’lardan salan çift sarmallı RNA ile aktivite edilen protein kinaz/PKR trafından fosforile edilir. Bunun sonucunda bağlanmamış viral mRNA’larla sıcak temasta bulunup yok edebilir.

Aynur Atan

Nevşehir Hacı Bektaşi Veli Üniversitesi Moleküller Biyoloji Genetik

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir