روشن شدن بخش‌های تاریک‌تر میراث ژنتیکی ما
بیش از نیمی از ژنوم ما شامل عناصر جابجاشونده یا ترانسپوزون‌ها است، توالی‌های DNA که یادآور ویروس‌های باستانی منقرض شده هستند. ترانسپوزون‌ها به طور معمول توسط فرآیند شناخته شده متیلاسیون DNA خاموش می‌شوند، اما فعال شدن آن‌ها می‌تواند منجر به بیماری‌های جدی شود.
شناخت ما از ترانسپوزون‌ها بسیار کم است اما محققان در یک پروژه همکاری بین المللی برای اولین بار موفق به بررسی این شدند که در زمان دِمتیلاسیون DNA در سلول‌های انسانی چه رخدادهایی به وقوع می‌پیوندد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که چگونه تغییرات در متیلاسیون DNA به بروز بیماری‌ها کمک می‌کند.
حتی زمانی که DNA ما دست نخورده است، بیان و رفتار ژن‌های ما تغییر می‌کند. این می تواند به طرق مختلفی از جمله از طریق متیلاسیون DNA، یک فرآیند شیمیایی که ژن‌ها و سایر قسمت‌های ژنوم ما مانند ترانسپوزون‌ها را خاموش می‌کند، رخ دهد.
ترانسپوزون‌ها برخی اوقات به عنوان بخش تاریک ژنوم ما شناخته شده و متشکل از توالی‌های DNA قابل انتقال هستند که می‌توانند باعث تغییر ژنتیکی شوند، برای مثال اگر آن‌ها خود را به درون یک ژن وارد کنند. این ترانسپوزون‌ها اغلب در طول رشد جنین، بویژه از طریق متیلاسیون DNA خاموش می‌شوند.
جوهان جاکوبسون، پرفسور دانشگاه لوند و رهبر این تحقیق که محققانی دیگری نیز از مؤسسه ماکس پلانک برای ژنتیک مولکولی و مؤسسه کارولینسکا در آن همکاری دارند، می‌گوید ” با این وجود، گاهی اوقات DNA دِمتیله شده و مطالعات نشان داده است که رخداد دِمتیلاسیون در برخی از تومورهای سرطانی خاص و در برخي از بيماري‌های عصبی روانی بسیار دیده می‌شود. متیلاسیون DNA به عنوان یک هدف برای درمان انواع خاصی از سرطان‌ها مانند لوسمی مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما ما هنوز دانشی در مورد این که چرا این فرایند تأثیرگذار است و چرا فقط بر روی انواع خاصی از سرطان‌ها عمل می‌کند نداریم.”
در واقع ما شناخت بسیار کمی در مورد نقش ترانسپوزون‌ها در DNA داریم. یک نظریه که توسط پژوهشگران دانشگاه لوند مطرح شد این است که متیلاسیون DNA، بخش‌هایی از ژنوم را که از آن‌ها استفاده نمی‌شود، خاموش می‌کند. اما فقط در حال حاضر مطالعه این که چه اتفاقی می‌افتد وقتی این فرآیند از سلول‌های انسانی حذف می‌شود، ممکن شده است.
محققان از تکنیک CRISPR / Cas9 برای خاموش کردن موفقیت‌آمیز متیلاسیون DNA در سلول‌های بنیادی عصبی انسان در آزمایشگاه استفاده کردند.
پرفسور جوهان جاکوبسون می‌گوید “نتایج بسیار شگفت‌انگیز بود. اگر متیلاسیون DNA را در سلول‌های موش خاموش کنید، آن ها زنده نمی‌مانند. اما زمانی که متیلاسیون DNA در سلول‌های بنیادی عصبی خاموش می‌شود، آن‌ها زنده مانده و مجموعه خاصی از ترانسپوزون‌ها فعال می‌شوند. این ترانسپوزون‌ها به نوبه خود بر روی بسیاری از ژن‌ها که در نمو سلول‌های عصبی مهم هستند، تأثیر می‌گذارند.
پرفسور جاکوبسون گمان می‌کند که این نتایج می‌تواند راه را برای درک کاملاً جدید این که چگونه از بین رفتن متیلاسیون DNA بر روی ژنوم ما در بیماری‌های مختلف تأثیر می‌گذارد، باز کند. اما او همچنین تأکید می‌کند که این مطالعه بر روی سلول‌های کشت شده در آزمایشگاه انجام شده است. در حال حاضر محققان می‌خواهند ببینند که چه اتفاقی می‌افتد اگر آن‌ها متیلاسیون را در سلول‌های سرطانی که توسط متیلاسیون DNA تحت‌تأثیر قرار گرفته‌اند خاموش کنند، به عنوان مثال در گلیوبلاستوما.
یافته‌های این پژوهش در مجله Nature Communications منتشر شده است.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.