ویویان چئونگ، متخصص مغز و اعصاب کودکان دانشگاه میشیگان، پروژه ای بین المللی را برای شناسایی طیف کاملی از بلوک های سازنده RNA در سلول های انسانی راه اندازی می کند.
این تلاش که با کمک مالی 2.3 میلیون دلاری بنیاد وارن آلپرت پشتیبانی می‌شود، با هدف ایجاد زمینه‌ای برای یک پروژه جامع “Human RNome” مشابه پروژه ژنوم انسانی که در سال 2003 تکمیل شد، است.
پروژه ژنوم انسان با تعیین ترتیب چهار پایه ای که بلوک های سازنده DNA (آدنین، سیتوزین، گوانین و تیمین) را تشکیل می دهند، DNA را در سلول های انسانی ترسیم کرد. نتیجه یک کد ژنتیکی بود که دستورالعمل عملیات در داخل هر سلول انسانی تعبیه شده بود. دانشمندان اکنون برای دومین پروژه توالی یابی برای نقشه برداری از RNA در سلول های انسانی تلاش می کنند و این ایده در سطح ملی در حال افزایش است.
به ویژه در سه سال گذشته، در مواجهه با یک بیماری همه گیر جهانی که توسط یک ویروس RNA ایجاد شده است، بسیار واضح شده است که ما به راهی برای توالی یابی دقیق RNA نیاز داریم.
ویویان چونگ، استاد اطفال و ژنتیک در دانشکده پزشکی UM و استاد پژوهشی در موسسه علوم زندگی
برای انجام این کار، ابتدا باید بلوک‌های سازنده واقعی را که دنباله را تشکیل می‌دهند، شناسایی کنیم. اما در حال حاضر، ما حتی نمی دانیم که همه بلوک های سازنده چیست.»
برای تولید پروتئین‌هایی که عملکرد همه سلول‌ها و ارگانیسم‌ها را حفظ می‌کنند، ابتدا DNA به RNA رونویسی می‌شود و سپس RNA به نوع و مقدار مناسب پروتئین ترجمه می‌شود.
Cheung گفت: “همراه با DNA، کد ژنتیکی، RNA به عنوان کد تنظیمی دستورالعمل هایی را برای سلول ها فراهم می کند تا تعداد زیادی از نیازهای بدن را برطرف کنند.” RNA بسیار پیچیده است زیرا نیاز به تامین مقررات لازم دارد.
این اطلاعات گسترده به شکل صدها تغییر شیمیایی برای افزودن به بلوک‌های ساختمانی اصلی RNA (آدنین، سیتوزین، گوانین، اوراسیل) ارائه می‌شود که به تنظیم دقیق عملکردهای سلولی در پاسخ به نیازهای همیشه در حال تغییر ارگانیسم اجازه می‌دهد.
Cheung گفت: “این تزئینات شیمیایی از نظر عملکردی بخشی از املای RNA ها هستند، بنابراین هر کدام عملکرد منحصر به فرد خود را دارند و بخشی از الفبای جامع RNA هستند.” این بدان معناست که ما پتانسیل صدها بلوک ساختمانی کاربردی را داریم که باید شناسایی و تعریف شوند.
آزمایشگاه او در مؤسسه علوم زیستی UM اکنون با همکارانی در مؤسسه فناوری ماساچوست، دانشگاه سینسیناتی و مؤسسه زیست شناسی مولکولی در ماینتس، آلمان، برای انجام این کار کار می کند.
با کمک مالی بنیاد وارن آلپرت، محققان قصد دارند ابتدا پروتکل‌های صریح برای استخراج و آماده‌سازی RNA برای توالی‌یابی بالقوه ایجاد کنند و سپس از طیف‌سنجی جرمی برای تعیین اجزای موجود در RNA سلول‌های مختلف انسانی استفاده کنند.
آنها امیدوارند که نتایج، داده های اساسی را ایجاد کند که مکمل گزارشی است که توسط آکادمی ملی علوم، مهندسی و پزشکی برای راه اندازی یک پروژه کامل Human RNome، توالی یابی RNA انسانی تهیه شده است.
دیوید هیرش، رئیس هیئت مدیره، گفت: «بنیاد وارن آلپرت به بهبود سلامت انسان اختصاص دارد، ما می دانیم که RNA جزء ضروری آینده پزشکی خواهد بود. برای ساختن واکسن‌ها و درمان‌های بهتر، نه تنها علیه ویروس‌های RNA، بلکه برای رسیدگی به مجموعه‌ای از اختلالات انسانی، باید RNome انسان را درک کنیم. این پروژه ما را به این هدف نزدیک‌تر خواهد کرد.»
علاوه بر Cheung، این کار توسط پیتر ددون از MIT، مارک هلم از موسسه زیست‌شناسی مولکولی در ماینتس آلمان و پاتریک لیمباخ از دانشگاه سینسیناتی هدایت خواهد شد.
ماموریت بنیاد وارن آلپرت بهبود سلامت عمومی از طریق کمک های مالی و فعالیت های برنامه ای است که به سمت دستیابی یا تکمیل درمان ها یا درمان های پزشکی از طریق تحقیقات پایه، تحقیقات ترجمه و نتایج و همچنین از طریق آموزش بهداشت انجام می شود.