كشف مكانیسم های ژنتیكی كه سبب بیماری های مادرزادی و مبتلا شدن به برخی سرطان ها می شوند
به گزارش بیست و یكم پژوهشگران ˮدانشگاه تگزاس در آستینˮ در مطالعه اخیرشان موفق به درك تأثیر مكانیسم های ژنتیكی كه سبب بیماری های مادرزادی و مبتلا شدن به برخی سرطان ها می شوند، شده اند.
به گزارش بیست و یكم به نقل از ایسنا و به نقل از تك اكسپلوریست، دانشمندان آمریكایی در مطالعه اخیرشان بر روی مجموعه ای از پروتئین ها به نام "آنكوژن در رابطه با گلیوما" (GLI) و اینكه آنها چگونه بیان ژن را در پاسخ به آنچه بعنوان "مسیر جوجه تیغی "(Hedgehog pathway) شناخته می شود كنترل می كنند، تمركز كرده بودند.
"استیون وكس"(Steven Vokes) استادیار زیست شناسی مولكولی در دانشگاه تگزاس در آستین در اواخر دوره فارغ التحصیلی خود هنگامی كه در حال مطالعه "رشد عروقی"(vascular development) بود به مطالعه مسیر جوجه تیغی ها علاقه مند شد.
وی می دانست كه "سیگنال های جوجه تیغی "(Hedgehog signaling) كه یك مسیر سیگنالینگ كه اطلاعات را به سلول های جنینی مورد نیاز برای تمایز مناسب سلول ها منتقل می كند، است برای رشد عروقی و همینطور خیلی از زمینه های بیولوژیكی دیگر ضروریست.
اعتقاد بر این است كه رشد مناسب جنین تا حد زیادی به "سركوبگرهای رونویسی"(transcriptional repressors) پروتئین هایی كه به نواحی خاصی روی دی. ان. ای متصل می شوند، بستگی دارد و مانع از رونویسی ژن های مجاور می شود. سركوب رونویسی طی رشد جنین باید به سرعت قابل برگشت باشد. این رونویسی كه منجر به سركوب آنكوژن در رابطه با گلیوما می شود با پردازش پروتئین های آنكوژن در رابطه با گلیوما به فعال كننده های رونویسی توسعه پیدا می كند.
وكس در ادامه اضافه كرد: باآنكه پروتئین های آنكوژن در رابطه با گلیوما بیشتر از دو دهه است كه مورد مطالعه قرار گرفته اند، اما این مكانیسم كه طی آن این پروتئین ها از بیان ژن جلوگیری می كنند تابحال ناشناخته مانده بود.
در حالیكه دانشمندان طی این مطالعه موفق به درك عملكرد پروتئین های آنكوژن در رابطه با گلیوما بعنوان سركوبگرهای رونویسی شدند اما وكس و دیگر پژوهشگران این تیم با انجام آزمایشاتی دریافتند كه سركوبگرهای آنكوژن در رابطه با گلیوما كه "مسیر جوجه تیغی" را حفظ می كنند تا زمان كار با تنظیم كروماتین در سطح افزاینده ها(توالی های اساسی دی. ان. ای كه بعنوان قطب هایی برای بیان ژن عمل می كنند) خاموش هستند. مسیر جوجه تیغی این كار را با تنظیم تغییرات بیوشیمیایی در پروتئین های در رابطه با كروماتین انجام می دهد. این اصلاحات كروماتین افزاینده ها را غیرفعال می سازد و این امر به نوبه خود مانع از فعال شدن ژن های تنظیم جوجه تیغی در زمان اشتباه می شوند.
ووكس در ادامه اضافه كرد: پروتئین های آنكوژن در رابطه با گلیوما با اتصال به افزاینده های خود، رونویسی را سركوب می كنند و من دوست دارم یك مثال با سیم برق برایتان بزنم. شما می توانید با كنترل سوئیچ چراغ كه كنترل آن مستقیم است، لامپ را خاموش یا روشن كنید (خروجی رونویسی) یا اگر شما پروتئین های آنكوژن در رابطه با گلیوما هستید، آنها این جریان را با تنظیم فعالیت مدار الكتریكی كه سوئیچ را فراهم می آورد، كنترل می كنند. بزرگترین چالش این مطالعه عملكرد پروتئین های آنكوژن در رابطه با گلیوما بودند كه هم بعنوان فعال كنندگان رونویسی عمل می كنند(هنگامی كه سیگنال های جوجه تیغی در اطراف است) و هم در صورت عدم وجود در سركوبگرهای رونویسی، پردازش می شوند. این نقش دوگانه بعنوان یك فعال كننده یا سركوبگر به این مفهوم است كه برای درك نقش یك سركوبگر، باید از جهش های مضاعف استفاده كنید كه از شر همه فعالیتهای آنكوژن در رابطه با گلیوما با خلاص می شود. ما طی این مطالعه چالش ژنومیك در پس زمینه های جهش یافته را با بافت های جنینی ریز با یكدیگر آزمایش كردیم و مجبور شدیم پروتكل های زیادی را برای تعداد سلول های كوچك بهینه نماییم.
دانشمندان برای مطالعه خود از یك روش ژنومیك و اندام در حال توسعه بعنوان یك الگوی استفاده كردند و مشخص كردند كه آیا پروتئین های آنكوژن در رابطه با گلیوما ژن های جوجه تیغی را از راه تغییر محیط كروماتین در مناطق اتصال آنكوژن در رابطه با گلیوما سركوب می كنند یا خیر. آنها دریافتند كه سركوبگرهای آنكوژن در رابطه با گلیوما بیان ژن را با غیرفعال كردن افزاینده ها تنظیم می كنند. افزاینده، به بخش كوتاهی از دی. ان. ای می گویند كه می تواند به برخی پروتئین های ویژه بچسبد و با این كار رونویسی ژن را در یك خوشهٔ ژن افزایش دهد.
زیرمجموعه ای از مناطق اتصال های آنكوژن در رابطه با گلیوما به نام "افزاینده های پاسخگو به جوجه تیغی" به صورت خاص در صورت عدم وجود سیگنال های جوجه تیغی "استیلاسیون"(acetylation) را از دست می دهد. این نواحی در اطراف ژن های هدف جوجه تیغی بسیار غنی شده و در فعالیت رونویسی مخصوص جوجه تیغی در اندام موش نقش مهمی دارند و آنها را كنترل می دانند. همینطور دانشمندان دریافتند كه سركوب آنكوژن در رابطه با گلیوما، وضعیت اصلاح كننده افزاینده و ازاین رو فعالیت استیلاسیون هیستون H۳K۲۷ را تنظیم می كند. این سركوب مستقل از فعالیت "پولی كامپ"(Polycomb) اتفاق می افتد. از راه این كشف، دانشمندان امكان دارد بتوانند اطلاعات مربوط به ژن های موجود در ایجاد بیماری های مادرزادی خاص را دریابند و رویكردهای بهتری را برای درمان بیماری سرطان عرضه كنند.
یافته های این مطالعه در مجله "eLife" منتشر گردید.
این مطلب بیست و یکم را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب