میکرو آر. ان. ای. ها ، RNAهایی کوچک ولی باهوش (microRNA, Small but smart-RNA)
رستم عبداللهی |
۰۶ تیر ۱۳۹۶

microRNA ها یک گروه از RNAهای جدید و کوچک حدود ۲۵-۲۱ نوکلئوتیدی غیر کد شونده هستند که نقش مهمی را در تنظیم بیان ژن­ها و به ویژه در تغییرات پس از ترجمه به واسطه شناساییmRNA های هدف و تجزیه و یا ترجمه آن­ها برعهده دارند و در تمامی سلول­ها و مایعات بدن نظیر خون، بزاق، مایع شکمبه، شیر و … حضور دارند.این مطلب توسط آقای حمیدرضا امینی دانشجوی دکتری دانشگاه تهران تهیه شده است. در ارتباط با microRNA تحقیقات زیادی در حال حاضر در دنیا در حال انجام شدن است و مقاله ایشان به استفاده ازmicroRNA ها در شناسایی محصولات غذایی کم کیفیت و دستکاری شده پرداخته است.

دانلود فایل pdf مقاله

microRNA، RNAهایی کوچک ولی باهوش (microRNA, Small but smart-RNA)

در این پست تصمیم بر آن شد که اشاره­ای به کاربرد miRNAها و نقش مهم آنها در تشخیص مواد غذایی دستکاری شده و دارای کیفیت پایین در مقایسه با محصولات طبیعی آن، اختصاص دهیم. در یک از پست های قبلی به طور مختصر اشاره­ای به miRNAها و نقش ­آنها در بازبینی مجدد نظریه لامارک مبنی بر اکتسابی بودن صفات ارائه کردیم. گفتیمmiRNA ها یک کلاس از RNAهای کوچک ۲۵-۲۱ نوکلئوتیدی هستند که نقش مهمی را در تنظیم بیان ژن­ها و به ویژه در تغییرات پس از ترجمه به واسطه شناساییmRNA های هدف و تجزیه و یا ترجمه آن­ها برعهده دارند و در تمامی سلول­ها و مایعات بدن نظیر خون، بزاق، مایع شکمبه، شیر و … حضور دارند. به عنوان مثال در مطالعات مختلف نشان داده شده است که حضور miRNAهای miR-15b، miR-27b، miR-34a، miR-106b، miR-130a، miR-155 و miR-223 در شیر و بالاتر بودن غلظت آن در آغوز در ارتباط با سیستم ایمنی بوده و از طریق مصرف شیر مادر توسط نوزاد و جذب آن در دستگاه گوارش بیان ژن­های مرتبط با سیتم ایمنی نوزاد را تنظیم می­کند.

در این پست به نقش miRNAها در شناسایی محصولات غذایی کم کیفیت و دستکاری شده مختلف نظیر شیر و فراورده­های حاصل از آن خواهیم پرداخت که مسلما اثرات سوئی بر صنایع تولید کننده این محصولات خواهد داشت به ویژه که متاسفانه امروزه در گوشه و کنار خبرهایی از انواع مختلف دستکاری در مواد غذایی نظیر شیر و فراورده­های حاصل از آن سراسر دنیا و منجمله کشورمان به گوش می­رسد و بدون شک دید قشر مصرف کننده و ذائقه مردم را نسبت به مصرف مواد غذایی و فراورده­های حاصل از آن تحت تاثیر قرار می­دهد که طبیعتا صنایع تولید کننده این محصولات (بعنوان مثال در رابطه با تولید شیر، قشر بسیار زحمت کش دامپرور) نیز در این زمینه در بلند مدت از اثرات سوء آن بی بهره نخواهند بود. ناگفته نماند که تقلب و دستکاری منحصر به شیر و فراورده­های آن نبوده بلکه در طیف وسیعی از ترکیبات نظیر عسل، گوشت، عصاره میوه­ها، روغن زیتون، قهوه، چای، نوشیدنی­های الکلی و … را نیز شامل می­شود. به عنوان مثال در اروپا در سال ۲۰۱۳ گزارش شد که گوشتی که به عنوان گوشت گوساله برچسب شده است حاوی ۸۰ و بعضا ۱۰۰ درصد گوشت اسب بوده است. که همه این موارد میتواند منجر به خراب کردن اعتماد مشتری و ایجاد نگرانی­هایی در اذهان اجتماعی گردد. حال سوالی که عموما مطرح می­شود این است که چگونه می­توان این محصولات را از نوع طبیعی آن تشخیص داد؟ آیا با استفاده از تکنیک­های ملکولی می­توان راهکاری برای تشخیص این ترکیبات ارائه داد؟ در ادامه مطلب اشاره­ای به این موارد خواهد شد.

مطالعات مختلف حاکی از آن است که وقوع انواع مختلف دست کاری و آلودگی شیر و دیگر ترکیبات با استفاده از نشانگرهای کلاسیک یا استانداردهای کنترل کیفیت قابل تشخیص نیست و هرچند که کاملا مفید هستند ولی نشانگرهای قدیمی به راحتی قابل دستکاری اند، به عنوان مثال ملامین را به راحتی می­توان به شیرهای رقیق شده با آب اضافه نمود تا سطح پروتئین آن را افزایش دهد هرچند که این آلودگی­ها با بررسی­های موشکافانه قابل تشخیص است ولی افزودن دیگر ترکیبات همچنان جای نگرانی دارد. به عنوان مثال در سال ۲۰۰۷ شیر و فراورده­های جانبی آن که آلوده با ملامین بود منجر به بیماری بیش از ۳۰۰ هزار و کشته شدن ۶ نوزاد در چین و همچنین مرگ تعداد زیادی از سگ­ها و حیوانات خانگی در آمریکا بهنگام مصرف غذای وارداتی از کشور چین که با ملامین الوده شده بود؛ گردید.

در این زمینه مطالعه­ای که توسط Chen و همکاران (۲۰۱۰) انجام شد، برای اولین بار وجود miRNA در شیر گاو تشخیص، و پروفایل بیانی miRNAهای خاص شیر به عنوان یک نشانگر استاندارد برای کنترل کیفیت شیر خام و همچنین محصولات تجاری مرتبط با آن (پس از فراوری توسط کارخانه­های شیر نظیر خود شیر مایع، شیرهای خشک و فرموله شده برای نوزادان و …) گزارش شد. در این مطالعه در ابتدا با استفاده از روش توالی یابی Solexa و پس از آن ویرایش داده­های حاصل از توالی یابی، در نهایت تعداد ۲۴۵ miRNA در شیر خام شناسایی شد که ۷ مورد از این miRNAها شامل، miR-26a، miR-26b، miR-200c، miR-21، miR-30d، miR-99a و miR-148 برخلاف مارکرهای کلاسیک، بیان پایداری در تمام دوره­های شیردهی داشتند که می­توان از این miRNAها به عنوان یک بیومارکری جهت تشخیص شیر کم کیفیت، دستکاری شده و همچنین جهت کنترل کیفییت محصولات تجاری شیر از قبیل شیرهای خشک و … استفاده کرد.

در این زمینه شاید سوالاتی ایجاد شود که چگونه می­شود با استفاده ازmiRNA ها تقلب در محصولات غذایی و حتی فراورده­های حاصل از آن که در کارخانه­ها ایجاد می­شود، را شناسایی کرد؟ سوالاتی از قبیل اینکه آیا غلظتmiRNA ها از موجودی به موجود دیگر مثلا در گاو در دوره­های سنی مختلف (شکم زایش­های مختلف و …) و نژادی به نژاد دیگر غلظتmiRNA ها در شیر یا … تفاوت دارد؟  آیا امکان دارد که پس از فراوری­های مختلفی که روی مواد غذایی بعنوان مثال شیر برای اهداف مختلف در کارخانه­ها انجام می­شود بازهمmiRNA هایی وجود داشته باشند که بخواهیم برای این هدف از آنها استفاده کنیم؟ آیا این روش در عمل کاربردی هست یا خیر؟ هزینه و زمان مورد نیاز جهت  انجام آن چقدر است؟ آیا در کلیه محصولات غذایی تولید شده در بخش دامی به عنوان مثال شناسایی عسل واقعی قابل استفاده است؟

که بدون شک مطالعه و پاسخ به این سوالات زمینه­های تحقیقاتی و کاربردی مناسبی را به ویژه برای پایان نامه­های دانشجویی در رابطه با کلیه محصولات دامی فراهم می­کند. دوستان جهت اطلاعات بیشتر در این زمینه می­توانند منابع زیر را مطالعه و همچنین در صورت نیاز، سوالات خود را در این زمینه در بخش نظرات مکتوب نمایند.

۱-       Chen X, Gao C, Li H, Huang L, Sun Q, Dong Y, Tian C et al. (2010) Identification and characterization of microRNAs in raw milk during different periods of lactation, commercial fluid, and powdered milk products. (Translated from Eng) Cell Res 20:1128-1137.

۲-      Hata T, Murakami K, Nakatani H, Tamamoto Y, Matsuda T, Aoki N. (2010) Isolation of bovine milk-derived microvesicles carrying mRNAs and microRNAs. (Translated from Eng) Biochem Biophys Res Commun 396:528-533.

۳-      Izumi H, Kosaka N, Shimizu T, Sekine K, Ochiya T, Takase M. (2012) Bovine milk contains microRNA and messenger RNA that are stable under degradative conditions. (Translated from Eng) J Dairy Sci 95:4831-4841.

۴-      European Commission, “Q&A on Horsemeat,” http://ec.europa.eu/food/food/horsemeat/; and Ireland’s Department of Agriculture, Food and the Marine, “Equine DNA and Mislabeling of Processed Beef Investigation,” March 2013.

۵-      For other background information, see CRS Report RL34080, Food and Agricultural Imports from China.

۶-      H. Bottemiller, “Chinese Authorities Seize Melamine-tainted Dairy,” Food Safety News, April 29, 2011.

 
avatar