مكانيسم و نقش RNA در خاموشي ژن در گياهان

Mechanism and application of biotechnology of gene silencing in animals, plants and fungus

خاموشي ژني به پديده كاهش بيان و يا توقف كامل بيان يك ژن (توالي DNA) و يا يك توالي RNA كه قبلاً بيان مي‌شده است، گفته مي‌شود .اين پديده اولين بار در گياهان كشف و خاموشي پس از رونويسي ژن ناميده شد. خاموشي ژني در قارچ‌ها فرونشانندگي و در حيوانات تداخل RNA نام دارد. به‌طور كلي، پديده خاموشي ژني در دو سطح قابل بررسي است: خاموشي ژني در مرحله رونويسي و خاموشي ژني پس از رونويسي. خاموشي در مرحله رونويسي از راه متيلاسيون پروموتر ژن صورت مي‌گيرد. در اين عمل به كمك آنزيم متيل‌ترانسفراز، يك گروه متيل به محل 5 باز سيتوزين متصل مي‌شود و از رونويسي ژن جلوگيري مي‌كند. عناصر عمومي مهم و مشترك در خاموشي ژن شامل ملكول mRNA هدف، RNA دورشته‌اي و مجموعه تجزيه‌كننده پروتيين هستند. خاموشي ژن پس از رونويسي با ايجاد يك ملكول RNA دورشته‌اي آغاز مي‌شود. سپس اين RNA دورشته‌اي به‌وسيله يك سامانه نوكليازي، به‌نام دايسر، به قطعات كوچك‌تر و در حدود 21 تا 26 نوكليوتيدي، تقسيم مي‌شود كه RNAهاي كوچك تداخلي (small interfering RNA) نام دارند. سپس اين RNAهاي كوچك در يك مجموعه ويژه، به‌نام RISC، جاي مي‌گيرند. اين مجموعه قادر است mRNA مكمل خود را شناسايي و تجزيه كند. خاموشي ژن از طريق پلاسمودسماتا به سلول‌هاي مجاور و از طريق آوند آبكش به سرتاسر گياه انتقال مي‌يابد. RNAهاي كوچك تداخلي نقش سيگنال‌هاي خاموشي را بر عهده دارند.