مطالعه مکانیسم شناسایی pri-mirna توسط dgcr8 با روش شبیه سازی میانکنش بین مولکولی و دینامیک مولکولی

زمینه و هدف : microrna ها خانواده بزرگی متشکل از rna های کوچک غیرکدکننده هستند که تقریبا¬21 نوکلئوتید طول داشته و به عنوان کلید اصلی تنظیمات پس¬رونوشتی بیان ژن¬ها در جانوران عالی، گیاهان و تک یاخته¬ها مطرح می¬باشند. در بیشتر پستانداران mirna ها به¬وسیله¬یrna polymerase ii رونویسی می¬شوند و سپس طی دو سری پردازش (یکی در هسته و دیگری در سیتوپلاسم) بالغ شده و بهmirna عملکردی تبدیل می شوند. مرحله پردازش هسته¬ایmirna ها توسط کمپلکس مولتی پروتئینی میکروپروسسور صورت می¬گیرد و طی آن pri-mirna به pre-mirna تبدیل می¬شود. میکروپروسسور دارای دو جزء اصلی است؛ یکی drosha (نوعی آنزیمrnase iii) و دیگری dgcr8 که یک پروتئین اتصالی به rna دو رشته¬ای (double-stranded rna-binding domain protein) می¬باشد. طی این عملیات dgcr8 به دو رشته ای pri-mirna متصل می¬شود و موجب برش آن به وسیله drosha و تبدیل آن به pre-mirna می شود. اینکه چگونه dgcr8 فقط و فقط pri-mirna را می شناسد هنوز مورد ابهام است چرا که همزمان هزاران rna دو رشته ای در هسته حضور دارند که بسیار شبیه به pri-mirna هستند. هدف این مطالعه روشن کردن مکانیسم شناسایی pri-mirna ها توسط پروتئین dgcr8 است. روش کار: در ابتدا با استفاده از روش های آنالیز توالی به جستجوی موتیف های مشترک و اختصاصی بین pri-mirna ها پرداخته شد. سپس pri-mir-16-1 انسانی به دلیل فراوانی مطالعات آزمایشگاهی صورت گرفته و شناخت بیشتر، به عنوان الگوی مطالعاتی انتخاب و مدل های سه بعدی از سویه های طبیعی و موتانت آن آماده شد. در مرحله بعد مدل سه بعدی حاصل از کریستالوگرافی dgcr8 بهینه سازی شد و در نهایت برهمکنش بین سویه های مختلف pri-mir-16-1 و dgcr8 با تکیه بر یافته های بخش آنالیز توالی صورت گرفت. یافته ها: یک موتیف ug در ناحیه 14- و 13- همه pri-mirna های متعارف وجود دارد که در mirna های غیرمتعارف دیده نمی شود و برای میانکنش با dgcr8 ضروری است. افزون بر این یک ناحیه غنی از u در پایین دست لوپ مشاهده شد که در میانکنش با dgcr8 نقش مهمی ایفا می کند. نتایج: محل پیوستن تک رشته rna به دو رشته ای ساقه و ناحیه پایین دست لوپ موجود در اکثر pri-mirna های متعارف انسانی، نقاط حساسی هستند که توسط پروتئین dgcr8 تمییز داده می شوند. واژه های کلیدی: pri-mirna، پروتئین dgcr8، شبیه سازی میانکنش بین مولکولی، موتیف pri-mirna، پروتئین dgcr8، شبیه سازی میانکنش بین مولکولی، موتیف