Ugunduzi wa riwaya ya protini ya binadamu ambayo hufanya kazi kama RNA ligase: ripoti ya kwanza ya protini kama hiyo katika yukariyoti ya juu. 

Ligasi za RNA zina jukumu muhimu katika ukarabati wa RNA, na hivyo kudumisha uadilifu wa RNA. Ukiukaji wowote katika ukarabati wa RNA binadamu inaonekana kuhusishwa na magonjwa kama vile neurodegeneration na saratani. Ugunduzi wa riwaya binadamu protini (C12orf29 kwenye kromosomu 12) kama ligase ya RNA, kwa hivyo, ina umuhimu katika ukuzaji wa matibabu mapya ya magonjwa kama haya. Watafiti wamependekeza kutaja hii protini kama Homo sapiens RNA ligase (HsRnl).  

Ligase ni enzyme ambayo huchochea uunganisho au muunganisho wa molekuli mbili za asidi ya nukleiki kwa kawaida kupitia hidrolisisi. Kwa mfano, DNA ligase inawezesha kuunganishwa kwa DNA kuachwa kwa kuchochea uundaji wa dhamana ya phosphodiester na hivyo kuchukua jukumu muhimu kudumisha uadilifu wa jenomu wakati wa mchakato wa urudufishaji wa DNA, ujumuishaji upya na ukarabati katika kipindi chote cha maisha ya kiumbe. Vile vile, RNA ligase huchochea uundaji wa vifungo vya phosphodiester kati ya vikundi vya 3'-OH na 5'-P vya RNA molekuli. Kwa hivyo, ina jukumu muhimu katika RNA kukarabati na kudumisha usawa wa seli.  

The ugunduzi ya C12orf29 ilitokea wakati wa kutambua AMPylated (Adenosine Mono Phosphorylated) protini kupitia mbinu ya kemikali ya protini¹. AMPylation inajumuisha kiambatisho cha ushirikiano cha AMP kwa protini minyororo ya kando kupitia vifungo vya phosphodiester ambapo ATP hufanya kazi kama substrate shirikishi. The protini ni 37 kDa kwa ukubwa na lina 325 amino asidi. Kwa kushangaza, imehifadhiwa sana katika hali ya juu eukaryoti lakini haipo kwa chini eukaryoti kama vile chachu. Uchambuzi wa kiutendaji ulionyesha kuwa ilikuwa na 5'-3' RNA shughuli ya ligase. Uchanganuzi wa mabadiliko ulibaini kuwa mabadiliko katika masalia fulani yanayorejelea mabadiliko D59N, R77L, E123D, na K263N yalipatikana kwa wagonjwa wanaougua saratani ya umio ya squamous cell, glioblastoma, leukemia ya muda mrefu ya lymphocytic, na serous cystadenocarcinoma ya ovari mtawalia. Mabadiliko yote 3 yaliyo hapo juu isipokuwa E123D husababisha kuharibika RNA kuunganisha. 

Kubwa nje ya C12orf29 katika HEK293 (binadamu seli za figo ya kiinitete) husababisha kuathirika kwa seli kuelekea spishi tendaji za oksijeni zinazopendekeza hii protini ina jukumu muhimu katika ukarabati ulioharibiwa RNA unaosababishwa na kizazi cha spishi tendaji za oksijeni¹. Utambulisho wa riwaya hii protini, aitwaye HsRnl (Homo sapiens RNA ligase), ina athari kadhaa katika ukuzaji wa matibabu ya riwaya kama kuharibika kwa RNA ukarabati ndani binadamu inahusishwa na mwanzo wa magonjwa kadhaa kama vile neurodegeneration na saratanir^{2, 3}. 

*** 

Marejeo: 

1. Yuan Y., na wengine 2022. A binadamu RNA ligase ambayo inafanya kazi kupitia auto- na RNA-AMPylation. uchapishaji wa awali wa bioRxiv. Ilichapishwa tarehe 19 Agosti 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.07.18.500566 

2. Burroughs AM & Aravind L. RNA uharibifu katika migogoro ya kibayolojia na utofauti wa kujibu RNA mifumo ya ukarabati. Nucleic Acids Res. 44, 8525-8555 (2016). https://doi.org/10.1093/nar/gkw722  

3. Yan, LL & Zahner, HS Je seli hustahimili vipi RNA uharibifu na matokeo yake? J. Biol. Chem. 294, 15158-15171 (2019). DOI: https://doi.org/10.1074/jbc.REV119.006513  

***