مروری بر نقش بیولوژیک RNAهای طویل غیرکدکننده (LncRNA) در غلات و گیاهان زراعی

بر اساس مطالعات انجام شده روی ارگانیسم های مختلف گیاهی، حدود ۹۰ درصد از کل ژنوم یک ارگانیسم زنده به صورت RNA رونویسی می شود. با این حال، تنها ۱ تا ۲ درصد از ژنوم رونویسی شده، مربوط به RNAهای کدکننده پروتئین هستند. RNAهای غیر کدکننده، مولکول های RNAی هستند که از روی آن ها هیچ پروتئینی ساخته نمی شود و به اصطلاح قابل ترجمه نیستند. RNAهای طویل غیر کد کننده نیز دسته ای از این RNAهای غیر کد کننده هستند که دارای طولی بیش از ۲۰۰ نوکلئوتید می باشند. بر اساس ارگانیسم مورد مطالعه و زمینه ژنومی، LncRNAs متنوع هستند و دارای انواع مختلفی می باشند. از جمله انواع متفاوت این RNAها می توان به LncRNAهای سنس (معنی) و آنتی سنس (غیرمعنی)، اینترونیک، بین ژنی، دو طرفه و تقویت کننده اشاره کرد. LncRNAها در درجه اول با RNAهای پیام رسان ، DNA، پروتئین و RNAهای کوچک از نظر طولی تعامل و اثرمتقابل دارند که این موضوع باعث تاثیرگذاری آن ها روی بیان ژن ها در سطوح اپی ژنتیک، رونویسی، پس از رونویسی، ترجمه و پس از ترجمه و به روش های گوناگون زمان و مقدار بیان ژن ها در غلات را تحت شرایط متغیر تنظیم می کنند. علاوه بر آن، این دسته بزرگ از RNAها، دارای نقش های مهمی در فرآیندهای بیولوژیکی در غلات و گیاهان زراعی مانند بازآرایی کروماتین، فعال سازی رونویسی و تنظیمات پروموتوری، تداخل رونویسی به صورت اعمال توقف یا ادامه دار بودن آن، پردازش RNAهای رونویسی شده و کمک به ایجاد ساختار صحیح آن ها و همچنین ترجمه mRNA به پروتئین را دارند. از جمله اثرات بیولوژیکی RNAهای بلند غیر کدکننده می توان به نقش اساسی آن ها در عملکردهای مهمی مانند رشد و نمو، پاسخ به تنش های زنده و غیر زنده (تنش های محیطی)، تنظیم تمایز سلولی و چرخه سلولی در گیاهان زراعی و به ویژه در غلات نام برد. با توجه به اهمیت بسیار زیاد RNAهای غیر کد کننده خصوصا LncRNAها و طبیعت بسیار جدید و ناشناخته بودن آن ها، در این مقاله مروری ما به بررسی انواع و مکانیسم های عملکرد LncRNAها در سطوح مختلف اپی ژنتیک، رونویسی، پس از رونویسی، ترجمه و پس از ترجمه در غلات و سایر گیاهان زراعی می پردازیم. همچنین در این مقاله سعی گردیده است که ارتباط LncRNAها با پاسخ این گیاهان به تغیرات شرایط محیطی و نقش تعاملی آن ها روی عوامل و پروتئین های دخیل در فعالیت های بیولوژیک گیاهان مورد بررسی و تحقیق قرار گیرد تا به بررسی کارهای انجام شده در داخل و خارج کشور پرداخت. خاطر نشان می گردد که در دنیا تعداد کمی مقالات در ارتباط با نقش و کارکرد LncRNAها به ویژه در زبان فارسی در دسترس است.

Keywords:

آر ان آ غیر کدکننده , اپی ژنتیک , بازآرایی کروماتین , پسا رونویسی , پساترجمه , تنظیم بیان ژن