Zülal yaratmaq üçün hüceyrələr transfer RNT və ya tRNT adlı bir molekula güvənirlər. tRNA-lar zülal quran kuryerlər kimi fəaliyyət göstərirlər, burada messencer RNT, mRNT-dən genetik təlimatları oxuyurlar və hüceyrənin zülal istehsal edən fabrikləri olan ribosomlara doğru amin turşularını çatdırırlar. Lakin tRNT-lər öz işlərini görməzdən əvvəl ilk növbədə onların düzgün şəkildə kəsilməsi və formalaşdırılması lazımdır.

İndi Kyushu Universitetinin tədqiqatçıları HARP adlanan ən kiçik məlum protein əsaslı tRNT emal fermentinin tRNT-nin həm 5′, həm də 3′ uclarını kəsmək qabiliyyətinə malik olan 12 protein molekulundan ibarət ulduz formalı kompleks meydana gətirdiyini aşkar etdilər. Komanda ümid edir ki, onların tapıntıları sintetik biologiya və biotexnologiya tədqiqatlarına geniş təsir göstərəcək və süni fermentlərin və RNT emalı alətlərinin dizaynına kömək edəcək. Onların tapıntıları Nature Communications jurnalında dərc olunub .

İstənilən bioloji sistemdə hüceyrədə əmələ gələn zülalların əksəriyyəti tam işləməsi üçün emaldan keçməlidir. tRNT vəziyyətində, bu proseslərdən biri də molekulu təşkil edən RNT-nin uzanan uclarının kəsilməsidir. İstiqamətdən asılı olaraq, bunlar müvafiq olaraq 5′ və 3′ kimi qeyd olunan 5-əsas və ya 3-əsas uclar adlanır.

tRNT-nin 5′ ucunda əlavə seqmentin kəsilməsindən məsul olan əsas fermentlərdən biri RNase P-dir. Demək olar ki, bütün həyat formalarında tapılan bu ferment iki geniş formada mövcuddur: biri əsasən RNT-dən, digəri isə tamamilə zülal əsaslıdır. RNT əsaslı versiya adətən bir neçə zülaldan ibarət böyük, mürəkkəb struktur təşkil edir və son 40 il ərzində yaxşı öyrənilib.Oyna

00:00

00:20SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaHARP dodecamer tərəfindən beş pre-tRNA bağlanmasının ümumi görünüşü. Kredit: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-60002-1

Digər tərəfdən, yalnız protein olan RNase P fermentləri daha rasionaldır. Bunlar iki əsas növdə olur: bitki və heyvanlar kimi ali orqanizmlərdə olan PRORP və müəyyən bakteriya və arxeyalarda olan HARP. HARP — Aquifex RNase P36 homoloqlarının qısaltması — kiçik ölçüsü və unikal altıguşəli, ulduza bənzər quruluşu ilə tanınır. Lakin onun belə mürəkkəb bir işi necə yerinə yetirdiyi və ya niyə belə fərqli bir forma əmələ gətirdiyi hələ də qaranlıq olaraq qalır.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1751955987&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-uncovering-mechanism-dual-cleavage-rnas.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJOb3QpQTtCcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzOC4wLjcyMDQuOTciXV0sMF0.&dt=1751955987356&bpp=2&bdt=119&idt=-M&shv=r20250702&mjsv=m202507020101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751955902%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751955902%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1751955902%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6463708022235&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2164&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353386%2C95362656%2C95365226%2C95365234%2C95359265%2C95365118%2C95365798&oid=2&pvsid=2357143832855669&tmod=1571380436&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage3.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=149

Araşdırmaya rəhbərlik edən Kyushu Universitetinin Kənd Təsərrüfatı Fakültəsindən professor Yoşimitsu Kakuta izah edir : “Ön tRNT-yə bağlı HARP-ni araşdırmaq və vizuallaşdırmaq və onun molekulu necə emal etdiyini aşkar etmək üçün biz kriogen elektron mikroskopiyadan (kriyo-EM) tək hissəcik analizindən istifadə etdik”.

Tədqiqatçılar müəyyən etdilər ki, fermentin pre-tRNA-larla ümumi strukturu, fermentin beş bağlama yerinə alternativ olaraq bağlanmış pre-tRNA molekulları olan radial quruluşa malikdir. Cryo-EM analizi göstərdi ki, 12 alt bölməli HARP fermenti parçalanma yerini dəqiq müəyyən etmək üçün pre-tRNT-nin 5′ ucundan “dirsəyə” qədər olan məsafəni ölçərək “molekulyar hökmdar” kimi fəaliyyət göstərir. Maraqlıdır ki, bu mexanizm digər növ RNase P fermentlərində də müşahidə edilmişdir ki, bu da müxtəlif orqanizmlər arasında konvergent təkamül halını göstərir.

“Bizim struktur analizimiz HARP-nin 5′ lider ardıcıllığını necə emal etdiyinə işıq saldı və funksional 12 alt bölməli HARP kompleksinin əvvəlcədən proqnozlaşdırıldığı kimi on deyil, yalnız beş pre-tRNT molekulunu bağladığını ortaya qoydu” deyə tədqiqatın ilk müəllifi köməkçi professor Takamasa Teramoto əlavə edir. “Bu o deməkdir ki, fermentin 12 aktiv yerindən 7-si boş qalır.”RNase P fermentlərinin memarlıq müxtəlifliyi və onların substratın tanınması ilə bağlı ümumi konsepsiyası. Kredit: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-60002-1

Komanda bu boş yerlərin funksionallığını başa düşmək üçün parçalanma analizləri apardıqda, pre-tRNT-nin 3′ ucuna uyğun gələn ikinci parçalanma məhsulu tapdılar. Bu yeni tapıntı idi. Bu, HARP-lərin əvvəlcə 5′ ucundakı əlavə nukleotidləri kəsdiyini və sonra 3′ ucunda parçalanmaq üçün qalan boş aktiv yerlərdən istifadə etdiyini göstərir.

“Kiçik zülal HARP-nin oliqomerləşməsi onu tRNT-dən əvvəlki emalda bifunksionallıq ilə təmin edir. Bizim tapıntılarımız kompakt genomlu orqanizmlərin çoxfunksiyalılıq əldə edə biləcəyi təkamül strategiyasını nümayiş etdirir”, – Kakuta yekunlaşdırır.

Məhdud struktur elementlərin yeni funksiyalar əldə etmək üçün çevik şəkildə yerləşdirildiyi bu cür təkamül strategiyalarının aşkar edilməsi sintetik biologiya və biotexnologiyada gələcək alətlərin inkişafına kömək edə bilər.

Daha çox məlumat: Takamasa Teramoto və digərləri, Bakterial minimal RNase P ilə transfer RNT emalının struktur əsasları, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-60002-1

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

Kyushu Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir