(INVESTIGATIONS ON LONG NON-CODING RNAS IN BARLEY) Arpa (Hordeum vulgare L.)'da uzun kodlama yapmayan RNA'lar üzerİne çalIşmalar (INVESTIGATIONS ON LONG NON-CODING RNAS IN BARLEY)

RNA Nedir? Ribo Nükleik Asit veya RNA bir nükleik asittir, nükleotitlerden oluşan bir polimerdir.  RNA pek çok önemli biyolojik rol oynar, bunların arasında DNA'da taşınan genetik bilginin proteine çevirisi (translasyon) ile ilişkili çeşitli süreçlerde de yer alır. Hücre içinde RNA genelde tek zincirlidir.

lncRNA Nedir? RNA; proteine çevrilebilinen mRNA ile proteine çevrilemeyen yani kodlanamayan RNA (ncRNA) olarak ifade edilen kısımlardan meydana gelir RNA’nın %98’den fazlası proteine çevrilemez ve bu çevrilemeyen kısımların da %70’ini intronlar oluşturur. Kodlanmayan RNA’lar son yıllarda oldukça fazla bilim adamı tarafından çalışılmaya başlanmıştır. 200 nükleotit'den daha uzun doğrusal ncRNA'lar olarak sınıflandırılan LncRNA'lar, fosfat homeostazı, çiçeklenme dahil olmak üzere çeşitli biyolojik işlemlerde yer almaktadır.

lncRNA’ların Keşfi Tüm genom oluşturma dizisi ve RNA-seq analizleri geniş bir aralıkta kullanılmıştır ve bitkiler ve ökaryotlardaki transkripsiyon şekillerinin çok daha karmaşık olduğunu ortaya koymuştur. Bugüne kadar, tam doğası “transkripsiyonel karanlık madde” olarak da adlandırılmıştır. Biyotik veya abiyotik streslere cevap vermek de dahil olmak üzere çok çeşitli biyolojik işlemlerde önemli bir role sahip olan ncRNA’ları açıklayabilir. Bugüne kadar bir çok deney tarafından çeşitli türlerde hesaplamalı taramalar yapılarak binlerce yeni lncRNA tespit edildi ve keşfedildi.

Sıralama tekniklerinin geliştirilmesi, lncRNA'ların genom çapında taramaları,silico madenciliğinde cDNA / EST ile gerçekleştirilmiştir. Bütün genom yetiştirme dizisi ve RNA-seq yaklaşımları ve epigenetik imza temelli usullerde cDNA / EST ile gerçekleştirilmiştir. (Silico:Bilgisayarda veya bilgisayar simülasyonu ile gerçekleştirilen)

Klasik transkriptom çalışmaları, iki ana strateji kullanılarak yapılmıştır. tam uzunlukta cDNA kütüphanelerinin sistematik klonlanması ve dizilimi tanımlamak için gerçekleştirilen çeşitli dokulardan on binlerce transkriptom. Ek olarak, yüksek yoğunluklu oligonükleotit bazlı döşeme ve ayrıca transkriptomu bütün genomları boyunca açıklamak için mikroarrayler de kullanılmıştır. İnsanlar, Arabidopsis, sinek ve maya gibi organizmalar örnek olarak gösterilmiştir.

lncRNA’larIn SInIflandIrIlmasI 200 nükleotitten büyük olan kodlanmayan RNA’lar uzun kodlanmayan RNA olarak isimlendirilir. 200 nükleotitten daha kısa olanlara ise küçük kodlanmayan RNA olarak isimlendirilir. lncRNA'lar, transkript uzunluğu, sekans ve yapı korunumu, genomik yer, DNA veya RNA üzerine uygulanan fonksiyonlar, işleyen mekanizmaları ve hedefleme mekanizmalarını, açıklamalı protein kodlama genleriyle ilişkilendirme veya tekrarlar veya biyokimyasal yol veya stabilite veya alt hücre yapıları. Ancak, en yaygın kullanılan ölçütler boyutları, konumları ve işlevleridir. lncRNA'ların genomik yerleri de kategorize etmek için yaygın kullanılan ölçüttür.

Genomİk Konumlara DayalI SInIflandIrma

lncRNA’nIn İşlevlerİ Tarihsel olarak, lncRNA'ların işlevleri klasik gen hedeflemesi kullanılarak incelenmiştir. Genlerin ortaya çıkmasından önce, 1990'lı ve 2000'li yılların başlarındaki stratejiler veya genetik yaklaşımlar Nakavt teknikleri yaygın olarak kullanılabilir hale geldi. Uzun kodlanmayan RNA’lar gen ekspresyonunun düzenlenmesinde rol alırlar. Histon modifiye edici aktivitelerin baskılanması ve spesifik kromatin ile etkileşime girerek doğrudan epigenetik susturma etkisi. Bitkilerde lncRNA’lar protein taşınması için moleküler kargo olarak işlev yaparlar. Protein modifikasyonu ve protein yoluyla çeviri sonrası düzenlemede protein etkileşimlerinde görev alır.

Bilindiği gibi bazı canılılarda dişiler ile erkekler arasında eşey kromozomları açısından farklı ekspresyon seviyeleri gözlenmiştir. Erkeklerde ve dişilerde X kromozomunun ekspresyon seviyelerinin eşitlenmesi için doz telafisi adı verilen mekanizmalar devreye girmektedir. Doz telafisi; Drosphila’nın erkek bireylerinde X kromozomunun hiperaktivasyonu ile, C.elegans’ın dişi bireylerinde X kromozomlarının gen ekspresyon düzeyleri yarıya düşürülerek ve memelilerde ise dişilerin X kromozomlarından bir tanesinin inaktivasyonu ile sağlanır.

LncRNA'ların çoğu, kararlı "tipik" veya klasik lncRNA'lar olarak kabul edilen protein kodlayıcı haberci RNA'lar (mRNA'lar) gibi ökaryotlarda RNA polimeraz II tarafından kopyalanır. Bununla birlikte, bazı lncRNA'lar RNA polimeraz III ile kopyalanır, daha önce sadece tRNA ve 5S rRNA'nın transkripsiyonu olduğu düşünülmüştü. Bitkilerde, lncRNA'lar ayrıca RNA polimeraz IV ve V ile de kopyalanır. LncRNA'lar, bitkiye özgü RNA polimeraz V tarafından kopyalanır; farklı bir düzenleyici lncRNA sınıfını temsil eden, RdDM işlemine dahil edilir. (5S rRNA:5S ribozomal RNA, yaklaşık 40 kDa'lık bir kütleye sahip yaklaşık 120 nükleotid uzunluğunda bir ribozomal RNA molekülüdür. Mantar ve hayvanların mitokondriyal ribozomları hariç, yaşamın tüm alanlarında ribozomun büyük alt biriminin yapısal ve işlevsel bir bileşenidir.)

Uzun Kodlanamayan RNA’larIn Stres MekanİzmasInda ki FonksİyonlarI Son araştırmalar, lncRNA'ların düzenleyici olarak önemli roller oynadığını açıkça göstermiştir. Ek olarak, bulgular lncRNA’ların çeşitli stres tepkilerine etkisini göstermiştir. Özellikle, 43 bitki türünden toplam 1060 farklı strese bağlı lncRNA toplanmış ve PLNlncRbase veritabanı adı altında 17 farklı abiyotik veya biyotik stres koşulunda sınıflandırılmıştır. Bitkilerde lncRNA’lar farklı stres koşullarına bağlı olarak işlevlerini farklı şekillerde yerine getirebilirler. Tuzluluk ve kuraklık, bitki verimliliğini önemli ölçüde azaltabilen başlıca abiyotik streslerdir.

Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, üç tip RNA kütüphanesi(poly(A)+ , poly(A)- and nuclear RNAs) dizildi. Soğuk, sıcak, kuraklık ve tuz dahil olmak üzere dört abiyotik stres koşulu denendi ve 7000’in üzerinde yeni lncRNA keşfedildi.Bunların yaklaşık yarısı ilk defa pirinçte tanımlanmıştır. Ancak,çalışma yaklaşık olarak 500 poli (A) lncRNA'ların çoğunluğunun farklı olduğunu göstermiştir.

TEŞEKKÜRLER HAZIRLAYANLAR: ÖMER FARUK BUĞAZ İLKER GÖZÜKARA Kaynakça:INVESTIGATIONS ON LONG NON-CODING RNAS IN BARLEY (Hordeum vulgare L.)/519948/https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi https://dergipark.org.tr/download/article-file/25402