Sinir hüceyrələrimizin dərinliklərində başlanğıcı və sonu olmayan bir molekul işləyir. Əksər RNT zəncirlərində olduğu kimi düz zəncir əvəzinə qapalı bir dövrə əmələ gətirir. Dairəvi RNT (circRNA) kimi tanınan bu molekullar inkişaf, düşüncə və sinaptik funksiya üçün çox vacibdir, lakin onların neyronlarda yüksək yayılması uzun müddətdir elmi sirr olaraq qalır. Beyin bunların çoxunu necə istehsal edir?

İndi Freiburqdan olan Maks Plank tədqiqatçıları sinir sistemindəki sirkRNA-ların heyrətamiz bolluğunu izah edən mühüm mexanizm kəşf ediblər. Genes & Development jurnalında dərc edilən araşdırma, ELAV proteininin bu molekulların istehsalı üçün qlobal əsas keçid rolunu oynadığını ortaya qoyur.

CircRNA-lar bütün həyat formalarında olur. Onlar müxtəlif inkişaf mərhələlərində və müxtəlif hüceyrələrdə, xüsusən də sinir sisteminin hüceyrələrində çox olan xüsusi nümunələrdə ifadə edilir. Onların rolları normal, xətti RNT-lər qədər yaxşı öyrənilməsə də, circRNA-ların beyin inkişafında , idrakda və hətta neyrodegenerasiya və asılılıq kimi şərtlərdə vacib olduğu bilinir.

Zərbə ilə sabit bir üzük

CircRNA-ların halqa quruluşu onların rolları üçün çox vacibdir, çünki bu, molekullara həddindən artıq sabitlik verir. Xətti RNT molekullarından fərqli olaraq, circRNA-ların fermentlər üçün başlanğıc nöqtəsi kimi çıxış edən açıq ucları yoxdur ki, bu da onları sürətlə parçalaya bilər. Bu uzunömürlülük circRNA-ları uzunmüddətli tənzimləmə işləri üçün ideal namizədlər edir, xüsusən də neyronlar kimi bölünməyən hüceyrələrdə.

“Onlar gen aktivliyini idarə edə, digər molekullar üçün süngər rolunu oynaya və hətta zülal istehsal edə bilər. Laboratoriyamızda biz bu RNT-lərə heyran oluruq və onların necə tənzimləndiyini anlamaq istəyirik”, – tədqiqatın ilk müəlliflərindən biri Menqjin Şi deyir.

Valérie Hilgers laboratoriyasının Drosophila embrionları üzərində apardığı yeni araşdırma, əsas amil kimi tanınmış RNT bağlayıcı protein ELAV olduğunu müəyyən etdi. Komanda neyronların inkişafında ELAV-nın circRNA-ların geniş yayılmasını idarə edən mərkəzi vasitəçi olduğunu müəyyən etdi.

Əsas keçid kimi ELAV proteini

“Meyvə milçəyi embrionlarından ELAV zülalını çıxardığımız zaman neyron sirkRNA-ların istehsalı 75%-dən çox aşağı tənzimləmə ilə kəskin şəkildə azaldı. Əksinə, biz ELAV-ı normal olaraq çox az sirkRNA istehsal edən hüceyrələrə daxil etdikdə, bu, onların əmələ gəlməsinə təkan verdi. Bu, ELAV-ın güclü reaktor kimi rolunu təsdiqləyir.”

Tədqiqat həmçinin ELAV-ın bu funksiyanı necə yerinə yetirdiyinə dair aydın mexaniki fikir verir: ELAV yetkin RNT-nin xəbərçisi olan pre-mRNT-yə bağlanır. Orada bağlanaraq, ELAV standart “xətti birləşmə” prosesini yavaşlatır, bu da öz növbəsində “geri birləşdirmə” adlı alternativ prosesi təşviq edir. Bu hərəkət gələcək circRNA molekulunun iki ucunu effektiv şəkildə bir araya gətirir və qapalı döngənin yaradılmasını asanlaşdırır.

“Kəşfimiz onu göstərir ki, neyron sirkRNA-lar yalnız gen ifadəsinin əlavə məhsulları deyil, həm də vacib funksiyaları yerinə yetirmək üçün məqsədyönlü şəkildə yaradılıb. Bu, neyronlardakı xüsusi bir molekul növünün, sirkRNA-ların necə tənzimləndiyini aşkar edərək, beynin necə işlədiyinə dair molekulyar əsaslar haqqında anlayışımızı gücləndirir. Və ELAV açıq şəkildə bu hekayənin mərkəzi hissəsidir.”

ELAV-a bənzər zülalların milçəklərdən insanlara qorunduğunu nəzərə alsaq, bu tapıntılar oxşar mexanizmin insan beynində də circRNA istehsalını idarə etdiyini güclü şəkildə göstərir . ELAV və ya oxşar zülalları manipulyasiya etməklə, tədqiqatçılar molekulların beyin sağlamlığı və neyrodegenerativ pozğunluqlardakı rolunu araşdırmaq üçün yeni strategiyalar təmin edən circRNA səviyyələrinə potensial təsir göstərə bilər.

Daha çox məlumat: Carlos Alfonso-Gonzalez et al, ELAV neyronlarda dairəvi RNT biogenezinə vasitəçilik edir, Genlər və İnkişaf (2025). DOI: 10.1101/gad.352670.125

Jurnal məlumatı: Genlər və İnkişaf Maks Plank İmmunobiologiya və Epigenetika İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir