تاریخ انتشار : ۱۴۰۲/۰۵/۰۶ ساعت ۱۲:۰۱
کد مطلب : ۴۱۸۵۱۹
محو کردن ژن‌های عامل بیماری ممکن شد
گروه علمی: رشته های طولانی دی ان ای ما به طور فوق العاده محکمی در هسته سلول های ما بسته بندی شده اند. برای اینکه بفهمید چقدر محکم بسته شده است، قطر یک سلول متوسط در بدن شما حدود یکصدم میلی متر است، اما هر سلول باید حاوی دو متر دی ان ای باشد که ۲۰۰ هزار برابر بیشتر از پهنای هسته است.
به گزارش سیناپرس، رشته های طولانی دی ان ای ما به طور فوق العاده محکمی در هسته سلول های ما بسته بندی شده اند. برای اینکه بفهمید چقدر محکم بسته شده است، قطر یک سلول متوسط در بدن شما حدود یکصدم میلی متر است، اما هر سلول باید حاوی دو متر دی ان ای باشد که ۲۰۰ هزار برابر بیشتر از پهنای هسته است.
دکتر اندرو کنیری (Andrew Keniry) پژوهشگر ارشد این مطالعات از موسسه تحقیقات پزشکی والتر و دانشگاه ملبورن در این باره می گوید: با وجود این فضای بسیار فشرده، ما می دانیم که DNA در اطراف حرکت کرده و موقعیت و ساختار خود را برای دستیابی به نتایج متفاوت تغییر می دهد. در واقع، ما اخیراً کشف کرده ایم که دی ان ای به روشی تقریباً آکاردئونی مانند، بیش از آنچه فکر می کردیم به اطراف حرکت می کند.
تحقیقات جدید ما نشان می دهد که این عمل آکاردئونی ممکن است یک مکانیسم حیاتی در نحوه خوانش دی ان ای برای روشن و خاموش کردن ژن‌ها باشد.به گزارش سیناپرس، اگر چنین است، به این معنی است که ما ممکن است راهی پیدا کرده باشیم که در نهایت بتوانیم روی دی ان ای خود تأثیر بگذاریم تا از فعال شدن ژن های بیماری زا جلوگیری کنیم.
دی ان ای ما در اطراف پروتئین هایی به نام هیستون بسته بندی شده است، دقیقاً مانند یک نخ که به طور محکم دور یک قرقره پیچیده شده است. ما به این ساختار کوچک یک نوکلئوزوم می گوییم و در هر سلول میلیون ها مورد وجود دارد. این نوکلئوزوم است که دی ان ای را در هسته سلول سازماندهی می کند و به دی ان ای اجازه می دهد تا در فضای بسیار کوچک بسته بندی شود.
با این حال، دی ان ای نیز به گونه ای چیده شده است که به توالی یک ژن خاص اجازه می دهد همچنان در دسترس پروتئین هایی باشد که باید آن را بخوانند. این پروتئین ها هستند که فرآیندهای مختلفی را تحریک می کنند که به سلول های ما اجازه می دهند تا عمل کنند. دی ان ای باید در دسترس خواننده های پروتئین باشد تا ژن های ما روشن و خاموش شوند.
این مکانیسم روشن و خاموش کردن ژن ها مسئول ایجاد صدها نوع سلولی متنوع است که بدن انسان را تشکیل می دهند. هر سلول حاوی توالی یکسانی از دی ان ای است اما آنچه که سلول مغز را از سلول خونی متمایز می کند، مجموعه ژن هایی است که در هر نوع سلول منحصر به فرد روشن و خاموش می شوند. این اتفاق باعث می شود بسته بندی دی ان ای و روش باورنکردنی مولکول هایی که آن را کنترل می کنند، بسیار مهم باشد.
دکتر اندرو کنیری در ادامه می افزاید: من و همکارم پروفسور مارنی بلوویت، در حال تحقیق در مورد چگونگی خاموش شدن یک ژن بودیم و چیزی که ما پیدا کردیم خلاف واقع بود. دی ان ای یک ژن فعال به جای اینکه مستقیماً از نوکلئوزوم هایی با بسته بندی شل به بسته بندی محکم برود، قبل از اینکه به طور متراکم و غیرفعال تبدیل شود، ابتدا باید شل تر شود. به گزارش سیناپرس، ما هنوز نمی دانیم چرا این اتفاق می افتد، اما فکر می کنیم که دی ان ای باید ابتدا کشیده شود تا به همه پروتئین هایی که فرآیند خاموش یا روشن کردن را تسهیل می کنند، دسترسی داشته باشند.
مجموعه ای از پروتئین ها معروف به کمپلکس BAF، قادر است نوکلئوزوم ها را به اطراف حرکت دهد تا در ابتدای ژن هایی که در شرف خاموش شدن هستند، فضا ایجاد کند. هنگامی که ما عناصر مجموعه BAF را حذف می کنیم تا آن را غیرعملکردی کنیم، فاصله موقت شل شدن در این مناطق دیگر رخ نمی دهد و ژن ها خاموش نمی شوند. این اطلاعات به ما می آموزد که باز کردن در فرآیند خاموش کردن ژن ها ضروری است.
اگر یک ژن عامل بیماری را بتوان به سادگی خاموش کرد آنگاه این امر می تواند به طور بالقوه راهی فوق العاده قدرتمند برای درمان بیماری های ژنتیکی باشد. این از نظر تئوری عالی به نظر می رسد، اما انجام این کار با خیال راحت امکان پذیر نخواهد بود، مگر اینکه فرآیندهای مولکولی پیچیده ای را که برای خاموش کردن یک ژن لازم است، درک کنیم.
تحقیقات جدید ما نشان می دهد که این عمل آکاردئونی ممکن است یک مکانیسم حیاتی در نحوه خوانش دی ان ای برای روشن و خاموش کردن ژن‌ها باشد.به گزارش سیناپرس، اگر چنین است، به این معنی است که ما ممکن است راهی پیدا کرده باشیم که در نهایت بتوانیم روی دی ان ای خود تأثیر بگذاریم تا از فعال شدن ژن های بیماری زا جلوگیری کنیم.
دی ان ای ما در اطراف پروتئین هایی به نام هیستون بسته بندی شده است، دقیقاً مانند یک نخ که به طور محکم دور یک قرقره پیچیده شده است. ما به این ساختار کوچک یک نوکلئوزوم می گوییم و در هر سلول میلیون ها مورد وجود دارد. این نوکلئوزوم است که دی ان ای را در هسته سلول سازماندهی می کند و به دی ان ای اجازه می دهد تا در فضای بسیار کوچک بسته بندی شود.
با این حال، دی ان ای نیز به گونه ای چیده شده است که به توالی یک ژن خاص اجازه می دهد همچنان در دسترس پروتئین هایی باشد که باید آن را بخوانند. این پروتئین ها هستند که فرآیندهای مختلفی را تحریک می کنند که به سلول های ما اجازه می دهند تا عمل کنند. دی ان ای باید در دسترس خواننده های پروتئین باشد تا ژن های ما روشن و خاموش شوند.
این مکانیسم روشن و خاموش کردن ژن ها مسئول ایجاد صدها نوع سلولی متنوع است که بدن انسان را تشکیل می دهند. هر سلول حاوی توالی یکسانی از دی ان ای است اما آنچه که سلول مغز را از سلول خونی متمایز می کند، مجموعه ژن هایی است که در هر نوع سلول منحصر به فرد روشن و خاموش می شوند. این اتفاق باعث می شود بسته بندی دی ان ای و روش باورنکردنی مولکول هایی که آن را کنترل می کنند، بسیار مهم باشد.
دکتر اندرو کنیری در ادامه می افزاید: من و همکارم پروفسور مارنی بلوویت، در حال تحقیق در مورد چگونگی خاموش شدن یک ژن بودیم و چیزی که ما پیدا کردیم خلاف واقع بود. دی ان ای یک ژن فعال به جای اینکه مستقیماً از نوکلئوزوم هایی با بسته بندی شل به بسته بندی محکم برود، قبل از اینکه به طور متراکم و غیرفعال تبدیل شود، ابتدا باید شل تر شود. به گزارش سیناپرس، ما هنوز نمی دانیم چرا این اتفاق می افتد، اما فکر می کنیم که دی ان ای باید ابتدا کشیده شود تا به همه پروتئین هایی که فرآیند خاموش یا روشن کردن را تسهیل می کنند، دسترسی داشته باشند.
مجموعه ای از پروتئین ها معروف به کمپلکس BAF، قادر است نوکلئوزوم ها را به اطراف حرکت دهد تا در ابتدای ژن هایی که در شرف خاموش شدن هستند، فضا ایجاد کند. هنگامی که ما عناصر مجموعه BAF را حذف می کنیم تا آن را غیرعملکردی کنیم، فاصله موقت شل شدن در این مناطق دیگر رخ نمی دهد و ژن ها خاموش نمی شوند. این اطلاعات به ما می آموزد که باز کردن در فرآیند خاموش کردن ژن ها ضروری است.
اگر یک ژن عامل بیماری را بتوان به سادگی خاموش کرد آنگاه این امر می تواند به طور بالقوه راهی فوق العاده قدرتمند برای درمان بیماری های ژنتیکی باشد. این از نظر تئوری عالی به نظر می رسد، اما انجام این کار با خیال راحت امکان پذیر نخواهد بود، مگر اینکه فرآیندهای مولکولی پیچیده ای را که برای خاموش کردن یک ژن لازم است، درک کنیم.
پربينندهترين مطالب و خبرها
