RNA molekülleri, hücrelerde genetik bilginin taşınması ve gen ifadesinin düzenlenmesi gibi kritik işlevleri yerine getiren temel bileşenlerdir. Bu moleküller arasındaki etkileşimlerin ve daha yüksek düzeydeki yapıların oluşumunun nasıl gerçekleştiği bilim dünyasında merak uyandıran bir başlıktır ve aydınlatılması adına bilim insanları, yeni yöntemler geliştirmektedir. Farklı RNA molekülleri arasındaki etkileşimleri belirleme ve haritalama amacıyla çeşitli teknikler ortaya koymuştur; ancak, mevcut tekniklerin bazıları sınırlıdır. Örneğin, PARIS tekniği RNA’nın ikincil ve ters katlanmış yapılarını belirleyebilirken, üçüncül yapılar hakkında bilgi verememektedir. Bu nedenle, bu çalışmada odaklanılan Karr-seq (Kethoxal-Assisted RNA-RNA Crosslinking and Sequencing) tekniği önem kazanmaktadır.
Tong Wu ve meslektaşları, hücrelerin tüm bölmelerinde RNA’ları analiz etmek için daha hassas ve kapsamlı yöntemlere olan bu ihtiyacı gidermek amacıyla yaptıkları araştırmalarda yeni yöntem, Karr-seq’i bulmuşlardır. Karr-seq , araştırmacıların RNA-RNA etkileşimlerini belirleme amacıyla kullandığı bir yöntemdir. Bu yöntem, RNA molekülleri arasındaki etkileşimleri tanımlamak ve haritalamak için geliştirilmiştir. Karr-seq, sadece stabil RNA dubleklerini yakalamakla kalmayarak, aynı zamanda ikincil yapılarla uyuşmayan geçici RNA-RNA etkileşimlerini veya yakınlığı belirleyebilmektedir. Bu sayede, hücrelerdeki dinamik RNA etkileşimlerini tespit etmeyi sağlamaktadır.
Araştırmacılar, Karr-seq’in sunduğu sonuçların, daha önce kullanılan yöntemlerden elde edilen verilerden farklı olarak Kriyo-elektron mikroskobu (cryo-EM) ile elde edilen fiziksel mesafe haritaları ile KARR-seq iletişim sıklığı haritaları arasında belirgin farklılıklar saptamıştır. Bu farklılıklar, RNA moleküllerinin canlı hücrelerde farklı şekilde katlanabileceğini ve geçici, dinamik etkileşimlerin de göz ardı edilmemesi gerektiğini göstermektedir.
Geliştirilen bu yöntem, sadece RNA molekülleri arasındaki etkileşimleri aydınlatmaya yaramakla kalmayıp aynı zamanda farklı RNA kategorileri arasındaki aramoleküler etkileşimleri de tanımlamaktadır. Örneğin pre-rRNA işleme süreçlerinden virüs metabolizmasına kadar çeşitli biyolojik süreçlerde rol oynayan aramoleküler RNA-RNA etkileşimlerini ve bu etkileşimlerin moleküler temellerini açıklamaya da ışık tutmaktadır.
Sonuç olarak, Karr-seq’in geliştirilmesiyle birlikte RNA molekülleri arasındaki etkileşimlerin çözümlenmesinde önemli bir adım atılmıştır. Bu yöntem, mevcut tekniklerin sınırlılıklarını aşarak RNA-RNA etkileşimlerini belirleme ve haritalama konusunda daha hassas ve kapsamlı bir yaklaşım sunmaktadır. Ayrıca, Karr-seq’in keşifleri, canlı hücrelerdeki RNA moleküllerinin dinamik ve çeşitli etkileşimlerinin anlaşılmasına yeni bir bakış açısı getirmiştir. Bu yöntem, biyolojik süreçlerin altında yatan moleküler mekanizmaların daha derinlemesine anlaşılmasına ve hücresel düzeydeki karmaşıklıkların çözümlenmesine önemli katkılar sağlamaktadır. Gelecekte, Karr-seq’in daha da geliştirilmesi ve genişletilmesiyle, biyolojik araştırmalarda daha ileri düzeyde anlayış ve keşiflerin mümkün olacağı umulmaktadır.
Yazar: Hilal Aydur
Editör: Elif Duymaz
Referans: Wu, T., Cheng, A. Y., Zhang, Y., Xu, J., Wu, J., Wen, L., Li, X., Liu, B., Dou, X., Wang, P., Zhang, L., Fei, J., Li, J., Ouyang, Z., & He, C. (2024). KARR-seq reveals cellular higher-order RNA structures and RNA–RNA interactions. Nature Biotechnology. https://doi.org/10.1038/s41587-023-02109-8
-Bioinforange Bilimsel Haber Servisi-
Haber Yazıları, 20> Etki Faktörlü Q1 dergilerinde yayınlanan (listesi için tıklayınız)
bilimsel araştırmaların ekip arkadaşlarımız tarafından incelenip derlenmesi ile hazırlanmaktadır.
MSc. Bioengineering
BSc. Mathematics