RNAهای حلقوی: ویژگی‌ها،کارکردها و ارتباط آنها با بیماری‌ها به ویژه سرطان

Abstract

در اوایل سال 2012 دنیای علم شاهد یک کشف جذاب به نام RNAهای حلقوی (circular RNA) به عنوان یک محصول رونویسی شده از هزاران ژن در موش و انسان بود. این RNAهای حلقوی اخیرا به عنوان گروهی از RNAهای کد کننده در گروه مستقلی قرار گرفته­اند که تفاوت چشمگیر آنها با دیگر RNAها خطی نبودن آنهاست که در آن، دو انتها با اتصال کوالانسی به هم متصل شده و ساختاری حلقه ای شکل را ایجاد می­کنند. این مولکول­ها در تنظیم بیان ژن­ها در پستانداران ایفای نقش می­کنند و هم چنین بر خلاف سایر RNAها بسیار پایدارند. این دسته از RNAها به صورت کاملا متفاوتی به وسیله سازوکاری به نام پیرایش برگشتی (Back splicing) ایجاد می­شوند. در این سازوکار در یک مولکول RNA، اگزون­ها و یا اینترون­های کمندی شکل در دو انتهای ʹ3 و ʹ5 با پیوند کوالانسی به هم متصل می­شوند و ساختارهای حلقوی ایجاد می­کنند که برخلاف دیگر RNAهای معمول در سیتوپلاسم بسیار پایدارند.RNA های حلقوی به عنوان mRNA sponge عمل کرده و با اتصال به پروتئین های مرتبط با RNA، مجموعه ای متشکل از RNA و پروتئین را شکل می­دهند که در تنظیم رونویسی شرکت می­کنند. این موضوع پیشنهاد کننده این مطلب است که این دسته از RNAها تنظیم بیان ژن را در سطح رونویسی و پس از آن به وسیله واکنش با miRNA ها انجام می­دهند. در واقع آن دسته از RNAهای حلقوی که در تنظیم کارکرد miRNAها نقش دارند در آغاز و پیشرفت سرطان نیز واجد کارکرد هستند. در بافت­های توموری در مقایسه با بافت­های طبیعی، RNAهای حلقوی دچار کاهش بیان می­شود و این امر ممکن است به دلایل رخداد خطا در سازوکار پیرایش برگشتی، تخریب آنها به وسیله miRNAهای تنظیم نشده و یا افزایش تکثیر سلولی باشد. RNAهای حلقوی اخیرا در مطالعات اگزوزوم و در جابجایی کروموزوم­ها در سرطان ها نیز شناسایی شده­اند و مشخص شده است که الحاق نادرست و ناهنجار این دسته از RNAها با مقاومت دارویی ارتباط دارد. با وجود اینکه تصور بر این است که RNAهای حلقوی غیر کد کننده­اند، اما شماری از آنها به پروتئین­های کارکردی ترجمه می­شوند. تاکنون ناشناخته­های فراوانی در زمینه RNAهای حلقوی و سازوکار تنظیم بیان ژن­ها توسط آنها وجود دارد، اما شواهد فزاینده­ای ما را متقاعد می­کند که به زودی از آنها به عنوان بیومارکرهایی جهت تشخیص بیماری­ها و اهداف درمانی در سرطان­ها استفاده خواهد شد.