هل تتحكم الأحماض النووية الريبية (RNAs) ‏في جهاز المناعة؟

 

ما هي الأحماض النووية الريبية(RNAs)؟

الأحماض النووية الريبية (RNAs) جزيئات حيوية تتواجد في كل الكائنات الحية والفيروسات. وتلعب دورا مهما في نقل وتشفير وفك تشفير وتنظيم التعبير عن المعلومات الوراثية وتحفيز العديد من التفاعلات الكيميائية.

مما تتكون الأحماض النووية الريبية  (RNAs) ؟

تتكون الأحماض النووية الريبية (RNAs)من نيوكليتيدات ‏تتكون من ثلاث أجزاء؛ سكر خماسي، ومجموعة فوسفات، وقاعدة نيتروجينية. وتتكون القواعد النيتروجينية من أربع نيوكليتيدات: الأدينين (‏A‏)، ‏والجوانين (‏G‏)، والسايتوسين (‏C‏)، واليوراسيل (‏U‏). وتوجد الأحماض النووية الريبية على هيئة سلاسل منفردة ‏تتكون من نيوكليتيدات يرتبط بعضها بالبعض بروابط فوسفورية ثنائية الإستر.

ما هي وظائف الأحماض النووية الريبية  (RNAs) ؟

إن الدور الأساسي الأحماض النووية الريبية(RNAs) داخل الخلية هو تحويل المعلومات المخزنة في الحمض النووي (DNA) إلى بروتينات. والتحكم في نسخ وتنشيط الجينات. أما دور الأحماض النووية الريبية خارج الخلية فهو التحكم في جهاز المناعة. وهذا هو الجديد و المثير للدهشة.

- تحويل المعلومات الوراثية إلى بروتينات

تجري هذه العملية عبر ثلاثة انواع مختلفة من الأحماض النووية الريبية: الحمض النووي الريبي المراسل، والحمض النووي الريبي الريبوسومي، و الحمض النووي الريبي الناقل.

الحمض النووي الريبي المراسل (‏messenger RNA‏)‏

إن وظيفة الحمض النووي الريبي المراسل هي نسخ الـ ‏DNA‏. و تهدف هذه العملية إلى نسخ المعلومات الوراثية المخزنة في الـ ‏DNA‏ لترجمتها إلى ‏بروتينات تسير العمليات الحيوية اللازمة للخلية.  وتجري هذه العملية داخل نواة الخلية. وبعد ان تتم عملية النسخ يخرج الحمض النووي الريبي المراسل ‏mRNA‏ إلى السيتوبلازم لتبدأ عملية الترجمة الفعلية على الريبوسومات .

الحمض النووي الريبي الناقل (‏transfer RNA‏)‏

تعمل جزيئات الأحماض النووية الريبية الناقلة ‏كحاملات مؤقتة للأحماض الأمينية، والتي تعد المكون الرئيسي للبروتينات. وتجري هذه العملية على الريبوسومات: الجزيئات المسئولة عن ترجمة المادة الوراثية إلى بروتين. تقوم الأحماض النووية الريبية الناقلة ‏ بجلب الأحماض الأمينية المناسبة إلى الريبوسوم وفقا لتسلسل النيوكليوتيدات ‏الموجود في الحمض النووي الريبي المراسل ‏mRNA. ويتضح من ذلك أن الحمض النووي الريبي الناقل يعمل كوسيط بين النيوكليوتيدات في ‏mRNA‏ والأحماض الأمينية. وذلك لأنه قادرٌ على الارتباط بكليهما. فهو يكون روابط ‏هيدروجينية مع ‏ الحمض النووي الريبي المراسل، وروابط أستر مع الأحماض الأمينية. ‏

الحمض النووي الريبي الريبوسومي (‏ribosomal RNA‏)‏

يساهم الحمض النووي الريبي الريبوسومي في ترجمة الـ ‏DNA‏ إلى بروتينات. فهو يشكل جزءًا من هيكل الريبوسوم، ‏وهو الجزيء المسؤول عن عملية الترجمة. فالريبوسوم يتكون من جزيئات من الحمض النووي الريبي الريبوسومي ‏وبروتينات أخرى. وتتمحور أهمية وجود الحمض النووي الريبي الريبوسومي في الريبوسوم في قدرته على التعرف على ‏النيوكليوتيدات الموجودة في الحمض النووي الريبي المراسل ‏mRNA‏. وفي قدرته على الربط بين الحمض النووي الريبي المراسل وبين الحمض النووي الريبي الناقل ‏tRNA. فلا يوجد هناك إمكانية لترجمة ‏الشفرة الوراثية في الـ ‏DNA‏ دون نسخها وترجمتها إلى أحماضٍ أمينية تتشكل منها ‏البروتينات.  والمسؤول عن هذه العملية هو الحمض النووي الريبي الريبوسومي ‏rRNA ‏ الذي يقوم بالتعرف على الحمض النووي الريبي المراسل‏ وربطه ‏بالـحمض النووي الريبي الناقل إثناء عملية الترجمة.

- التحكم  في تنشيط الجينات

أصبح تنظيم التعبير الجيني من خلال الأحماض النووية الريبية غير المشفرة (ncRNAs) نموذجًا جديدًا في علم الأحياء. درست عمليات إيقاف نشاط الجينات من خلال الحمض النووي الريبي (RNA) على نطاق واسع. وقد اسفرت هذه الدراسات عن وجود أليات متنوعة تتحكم في نشاط الجينات بعد النسخ. في المقابل، فإن دورا الأحماض النووية الريبية غير المشفرة (ncRNAs) في تنشيط التعبير الجيني لا تزال غير مفهومة بشكل جيد. فالمعرفة الحالية تقول أن هذه الأحماض النووية الريبية غير المشفرة لها دور مهم في تنشيط الجينات. ومن صور الأحماض النووية الريبية غير المشفرة (ncRNAs) التي جرى دراستها: RNAs الصغيرة، وRNAs الطويلة غير المشفرة....الخ. وتقوم هذه الأنواع جميعها ضمن الحدود الآمنة للغشاء الخلوي.

 - التحكم في الجهاز المناعي

وفقًا لدراسة جديدة أجرتها جامعة ييل، فإن إحدى الوظائف الرئيسية للاحماض النووية الريبية خارج الخلية هي التحكم في  توجيه خلايا الجهاز المناعي داخل نوع من خلايا الدم البيضاء، تعرف باسم العدلات (Neutrophils)، إلى مواقع الالتهاب.

فهذه "العدلات هي رجال الإطفاء أو المستجيبون الأوائل للعدوى أو الإصابة". فقد "وجدن أنه بدون وجود RNAs على سطح الخلايا، لا تستطيع العدلات الوصول إلى وجهتها. وقد يكون لهذا الحمض النووي الريبوزي السطحي وظائف أخرى لا تزال غير واضحة فهذه المعرفة تعتبر بداية مجال جديد تمامًا.

وجد علميا أن RNAs الموجودة على سطح الخلايا تختلف قليلاً عن أبناء عمومتها الموجودين داخل الخلايا من حيث أنها تحتوي على الجليكان، أو السكر، في بنيتها. ففي سلسلة من التجارب على الفئران، وجد الباحثون أنه عندما قاموا بإزالة الـglycoRNAs  الموجودة على سطح الخلية من العدلات، لم تعد خلايا العدلات قادرة على الاستجابة للعدوى. ولم يعد بإمكانها الهجرة خارج مجرى الدم عبر بطانات الأوعية الدموية.

وجد الباحثون أيضا أن الـ glycoRNAs تنشأ من RNAs داخل الخلايا. لكن العملية المحددة التي يتم من خلالها نقلها إلى سطح الخلية لا تزال قيد الدراسة.

ويقول الباحثون إنه من الممكن علميا إعادة استخدام الحمض النووي الريبي(RNA)   المنتظم داخل الخلايا للقيام بوظائف أخرى على سطح الخلية. كما أوضحوا أنه يجب إجراء المزيد من الأبحاث لفهم دور الجليكورنا في وظيفة جهاز المناعة البشري. وما إذا كان تعزيز هذه الوظيفة قد يساعد الجسم على مكافحة العدوى. أو ما إذا كان قمعها قد يساعد في مكافحة اضطرابات المناعة الذاتية.