منحت جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء لعام 2024 مناصفة إلى فيكتور أمبروس وجاري روفكون "لاكتشافهما microRNA ودوره في تنظيم الجينات بعد النسخ".
تنتمي microRNAs (miRNAs) إلى عائلة من جزيئات RNA أحادية السلسلة الصغيرة غير المشفرة والتي تتحمل مسؤولية تنظيم التعبير الجيني في النباتات والحيوانات وبعض الفيروسات. وقد تمت دراسة miRNAs على نطاق واسع على مدى العقدين الماضيين لدورها في العمليات الخلوية المختلفة مثل التمايز والتوازن الأيضي والتكاثر والاستماتة.
تعمل miRNAs عن طريق الارتباط إما بالطرف 3' من mRNA، وبالتالي تعمل كمضادات للترجمة أو عن طريق التفاعل مع الطرف 5' حيث تلعب دورًا في التنظيم النسخي. يحدث كل هذا في سيتوبلازم الخلية وله تأثيرات مباشرة على أنواع وكميات البروتينات التي تصنعها الخلايا.
تم اكتشاف أول miRNA، Lin-4، في عام 1993 في الدودة الخيطية Caenorhabditis elegans.
يبلغ طول miRNAs عادة من 18 إلى 25 نوكليوتيدًا. وهي مشتقة من أسلاف أطول، وهي عبارة عن RNAs مزدوجة السلسلة تسمى pri-miRNAs. تحدث عملية النشوء الحيوي في النواة والسيتوبلازم حيث تشكل pri-miRNAs هياكل مميزة تشبه دبوس الشعر يتم التعرف عليها وتقسيمها بواسطة المعالج الدقيق، وهو عبارة عن مجمع ثنائي غير متماثل يتكون من DROSHA وDGCR8 الذي يقسم pri-miRNAs إلى pre-miRNAs. ثم يتم تصدير pre-miRNAs إلى السيتوبلازم حيث تتم معالجتها أخيرًا لتكوين miRNAs.
تلعب miRNAs دورًا مهمًا في نمو الكائن الحي من خلال تنظيم الجينات والبروتينات منذ تكوين الجنين وحتى نمو الأعضاء وأجهزة الأعضاء، وبالتالي تلعب دورًا لا غنى عنه في الحفاظ على التوازن الخلوي. بينما تلعب miRNAs داخل الخلايا دورًا في تنظيم النسخ/الترجمة، تعمل miRNAs خارج الخلايا كرسل كيميائية للتوسط في الاتصال بين الخلايا. وقد ثبت أن خلل تنظيم miRNAs متورط في أمراض مختلفة مثل السرطان (تعمل miRNAs كمنشطات ومثبطة للجينات)، والاضطرابات العصبية التنكسية وأمراض القلب والأوعية الدموية. يمكن أن يؤدي فهم وتوضيح التغييرات في ملف تعريف التعبير عن miRNA إلى اكتشاف علامات بيولوجية جديدة مع مناهج علاجية جديدة مصاحبة للوقاية من الأمراض. تلعب miRNAs أيضًا دورًا حاسمًا في تطور وتطور العدوى التي تسببها الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفيروسات من خلال تنظيم جينات الجهاز المناعي لشن استجابة فعالة للمرض.
إن أهمية ودور miRNAs يستدعيان المزيد من التحقيق والبحث، والذي يقترن بدمج البيانات الجينومية والنسخية و/أو البروتينية، من شأنه أن يعزز فهمنا للتفاعلات الخلوية والأمراض. ويمكن أن يؤدي هذا إلى تطوير علاجات جديدة تعتمد على miRNA من خلال استغلال miRNA كمنشطات (باستخدام miRNAs كمنشطات لاستبدال miRNAs التي تحورت أو حذفت) وantagomirs (باستخدام miRNAs كمضادات حيث يوجد تنظيم تصاعدي غير طبيعي لـ mRNA المذكور) للأمراض البشرية والحيوانية السائدة والناشئة.
***
المراجع
- NobelPrize.org. بيان صحفي – جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب 2024. نُشر في 7 أكتوبر 2024. متاح على https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/
- Clairea T، Lamarthée B، Anglicheau D. MicroRNAs: جزيئات صغيرة ، تأثيرات كبيرة ، الرأي الحالي في زراعة الأعضاء: فبراير 2021 - المجلد 26 - الإصدار 1 - ص 10-16. DOI: https://doi.org/10.1097/MOT.0000000000000835
- أمبروس V. وظائف الرنا الميكروي الحيواني. طبيعة سجية. 2004 ، 431 (7006): 350-5. DOI: https://doi.org/10.1038/nature02871
- بارتيل دي بي. MicroRNAs: علم الجينوم والتكوين الحيوي والآلية والوظيفة. زنزانة. 2004 ، 116 (2): 281-97. DOI: https://doi.org/10.1016/S0092-8674(04)00045-5
- Jansson MD و Lund AH MicroRNA والسرطان. علم الأورام الجزيئي. 2012 ، 6 (6): 590-610. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molonc.2012.09.006
- Bhaskaran M, Mohan M. microRNAs: history, biogenesis, and their evolutioning role in animal development and disease. Vet Pathol. 2014;51(4):759-774. DOI: https://doi.org/10.1177/0300985813502820
- بيرنشتاين إي، كيم إس واي، كارميل إم إيه، وآخرون. دايسر ضروري لنمو الفئران. نات جينيت. 2003؛ 35: 215-217. DOI: https://doi.org/10.1038/ng.125
- Kloosterman WP, Plasterk RH. الوظائف المتنوعة للـ micro-RNAs في نمو الحيوانات وأمراضها. Dev Cell. 2006؛ 11:441–450. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2006.09.009
- وينهولدز إي، كودجس إم جي، فان إيدن إف جي إم، وآخرون. يعد الإنزيم Dicer1 المنتج للحمض النووي الريبوزي (microRNA) ضروريًا لتطور أسماك الزرد. نات جينيت. 2003; 35:217-218. معرف الهوية الرقمي: https://doi.org/10.1038/ng125
- O'Brien J، Hayder H، Zayed Y، Peng C. نظرة عامة على التكوين الحيوي للـ microRNA، وآليات العمل، والدورة الدموية. Front Endocrinol (لوزان). 2018 أغسطس 3؛ 9:402. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00402
***
مقالات لها صلة
الميكرو آر إن إيه: فهم جديد لآلية العمل في العدوى الفيروسية وأهميتها (15 فبراير 2021)
***
