MRNA یک پیام رسان مهم است که دستورالعملهای زندگی را از DNA به بقیه سلول منتقل می کند. ktsimage / iStock از طریق Getty Images Plus 

یکی از ستاره های شگفت آور پاسخ همه گیر ویروس کرونا ، مولکولی به نام mRNA بوده است. این ماده اصلی در Pfizer و Moderna واکسن های کووید 19. اما mRNA به خودی خود اختراع جدیدی از آزمایشگاه نیست. میلیاردها سال پیش تکامل یافته است و به طور طبیعی در هر سلول از بدن شما یافت می شود. دانشمندان فکر می کنند RNA از اولین اشکال حیات منشأ گرفته است, حتی قبل از وجود DNA.

در اینجا یک دوره سقوط در مورد اینکه mRNA چیست و کار مهمی است که انجام می دهد.

با واسطه ژنتیک آشنا شوید

شما احتمالاً در مورد DNA می دانید. این مولکول شامل تمام ژن های شما است که با یک کد چهار حرفی بیان می شوند - A ، C ، G و T.

RNA مسنجر اطلاعات ژنتیکی را از DNA در هسته بسیار محافظت شده به بقیه سلول منتقل می کند ، جایی که ساختارهایی به نام ریبوزوم ها می توانند پروتئین ها را طبق نقشه DNA بسازند. ttsz / iStock از طریق Getty Images Plus

DNA در داخل سلولهای هر موجود زنده ای یافت می شود. در بخشی از سلول به نام هسته محافظت می شود. ژن ها جزئیات طرح اولیه DNA برای کلیه خصوصیات فیزیکی هستند که شما را منحصر به فرد می کنند.

اما اطلاعات ژن های شما باید از DNA موجود در هسته به قسمت اصلی سلول - سیتوپلاسم - جایی که پروتئین ها جمع می شوند ، برسد. سلولها متکی هستند پروتئین ها انجام بسیاری از فرایندهای لازم برای عملکرد بدن. آنجاست که RNA پیام رسان یا به اختصار mRNA در آن وارد می شود.

بخشهایی از کد DNA رونویسی می شوند به پیام کوتاه شده دستورالعمل ساخت پروتئین است. این پیام ها - mRNA - به قسمت اصلی سلول منتقل می شوند. به محض رسیدن mRNA ، سلول می تواند پروتئین های خاصی تولید کند از این دستورالعمل ها

توالی DNA دو رشته ای به کد mRNA رونویسی می شود بنابراین دستورالعمل ها می توانند به پروتئین ترجمه شوند. Alkov / iStock از طریق Getty Images Plus

ساختار RNA شبیه DNA است اما تفاوتهای مهمی دارد. RNA یک رشته از حروف کد (نوکلئوتیدها) است ، در حالی که DNA دو رشته است. کد RNA به جای تیمین حاوی U به جای T - اوراسیل است. هر دو ساختار RNA و DNA دارای ستون فقرات ساخته شده از مولکول های قند و فسفات هستند ، اما قند RNA ریبوز و DNA دی اکسی ریبوز است. قند DNA حاوی یک اتم اکسیژن کمتر است و این تفاوت در نام آنها منعکس می شود: DNA نام مستعار اسید دئوکسی ریبونوکلئیک است ، RNA اسید ریبونوکلئیک است.

نسخه های یکسان DNA در هر سلول از موجودات زنده از سلول ریه گرفته تا سلول عضلانی گرفته تا نورون وجود دارد. RNA در صورت نیاز در پاسخ به محیط پویای سلول و نیازهای فوری بدن تولید می شود. وظیفه mRNA این است که به آتش زدن ماشین های سلولی برای ساخت پروتئین ها ، رمزگذاری شده توسط DNA ، که برای آن زمان و مکان مناسب هستند ، کمک کند.

La فرآیندی که DNA را به mRNA به پروتئین تبدیل می کند پایه ای برای عملکرد سلول است.

برای تخریب خود برنامه ریزی شده است

mRNA به عنوان پیام رسان واسطه ، یک مکانیسم مهم ایمنی در سلول است. این مانع از حمله هواپیماهای متجاوز برای تولید پروتئینهای خارجی توسط متجاوزان می شود زیرا هر RNA خارج از سلول بلافاصله هدف تخریب توسط آنزیم هایی به نام RNases. وقتی این آنزیم ها ساختار و U موجود در کد RNA را تشخیص می دهند ، پیام را پاک می کنند و از سلول در برابر دستورالعمل های نادرست محافظت می کنند.

mRNA همچنین به سلول راهی برای کنترل میزان تولید پروتئین می دهد - در صورت لزوم ، طرح ها را "روشن" یا "خاموش" می کند. هیچ سلول نمی خواهد همه پروتئین های توصیف شده در کل ژنوم شما را یک باره تولید کند.

دستورالعمل های RNA مسنجر برای از بین بردن خود ، مانند متن در حال ناپدید شدن یا پیام snapchat ، زمان بندی می شوند ویژگی های ساختاری mRNA - U موجود در کد ، شکل تک رشته ای آن ، قند ریبوز و توالی خاص آن - اطمینان از داشتن mRNA یک نیمه عمر کوتاه. این ویژگی ها با هم ترکیب می شوند تا پیام "خوانده شود" ، به پروتئین ترجمه شود و سپس به سرعت از بین برود - در عرض چند دقیقه برای پروتئین های خاصی که باید به شدت کنترل شوند ، یا برای دیگران تا چند ساعت.

با از بین رفتن دستورالعمل ها ، تولید پروتئین متوقف می شود تا اینکه کارخانه های تولید پروتئین پیام جدیدی دریافت کنند.

مهار mRNA برای واکسیناسیون

تمام مشخصات mRNA باعث شده است علاقه زیاد به تولیدکنندگان واکسن. هدف یک واکسن این است که سیستم ایمنی بدن شما نسبت به یک نسخه بی ضرر یا بخشی از میکروب واکنش نشان دهد بنابراین وقتی با یک چیز واقعی روبرو شدید آماده مبارزه با آن هستید. محققان راهی پیدا کردند تا معرفی و محافظت یک پیام mRNA با کد بخشی از پروتئین سنبله در سطح ویروس SARS-CoV-2.

واکسن های RNA مسنجر بدن گیرنده را به تولید پروتئینی ویروسی می رساند که سپس پاسخ ایمنی مورد نظر را تحریک می کند. Trinset / iStock از طریق Getty Images Plus

La واکسن mRNA کافی فراهم می کند فقط به اندازه کافی پروتئین سنبله برای سیستم ایمنی بدن فرد تولید کند تا آنتی بادی تولید کند که اگر بعداً در معرض ویروس قرار بگیرند از آنها محافظت می کند. mRNA موجود در واکسن است به زودی توسط سلول نابود شد - دقیقاً مانند هر mRNA دیگری. mRNA نمی تواند وارد هسته سلول شود و نمی تواند DNA فرد را تحت تأثیر قرار دهد.

اگرچه این واکسن های جدید هستند ، تکنولوژی اساسی در ابتدا سالها پیش توسعه یافته بود و با گذشت زمان به تدریج بهبود می یابد. در نتیجه ، واکسن ها ساخته شده اند برای ایمنی به خوبی آزمایش شده است. موفقیت این واکسن های mRNA در برابر COVID-19 ، از نظر ایمنی و کارایی ، یک روشنی را پیش بینی می کند آینده ای برای درمان های جدید واکسن که می تواند به سرعت متناسب با تهدیدات جدید و جدید باشد.

آزمایشات بالینی در مراحل اولیه با استفاده از واکسن mRNA قبلاً برای انجام شده است آنفلوانزا ، زیکا ، هاری و سیتومگالوویروس. مطمئناً ، دانشمندان خلاق در حال بررسی و توسعه روش های درمانی برای سایر بیماری ها یا اختلالات هستند که ممکن است از روشی مشابه روش واکسن های ضد COVID-19 استفاده کنند.

درباره نویسنده

پنی ریگز، دانشیار ژنومیک عملکردی و معاون دانشیاری ریاست جمهوری ، تگزاس A & M دانشگاه

کتاب های مرتبط:

بدن امتیاز را حفظ می کند: ذهن و بدن مغز در درمان تروما

توسط بسل وان در کلک

این کتاب به بررسی ارتباط بین تروما و سلامت جسمی و روانی می پردازد و بینش ها و استراتژی هایی را برای بهبود و بهبودی ارائه می دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

نفس: علم جدید یک هنر گمشده

توسط جیمز نستور

این کتاب علم و تمرین تنفس را بررسی می کند و بینش ها و تکنیک هایی را برای بهبود سلامت جسمی و روانی ارائه می دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

پارادوکس گیاهی: خطرات پنهان در غذاهای "سالم" که باعث بیماری و افزایش وزن می شوند

توسط استیون آر گاندری

این کتاب به بررسی پیوندهای بین رژیم غذایی، سلامتی و بیماری می پردازد و بینش ها و استراتژی هایی را برای بهبود سلامت و تندرستی کلی ارائه می دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

کد ایمنی: پارادایم جدید برای سلامت واقعی و ضد پیری رادیکال

توسط جوئل گرین

این کتاب با تکیه بر اصول اپی ژنتیک و ارائه بینش ها و استراتژی هایی برای بهینه سازی سلامت و پیری، دیدگاه جدیدی در مورد سلامت و ایمنی ارائه می دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

راهنمای کامل روزه داری: بدن خود را از طریق روزه متناوب، متناوب و طولانی شفا دهید

توسط دکتر جیسون فانگ و جیمی مور

این کتاب علم و عمل روزه داری را بررسی می کند و بینش ها و استراتژی هایی را برای بهبود سلامت و تندرستی کلی ارائه می دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.