چه نقاطی از ژنوم آسیب دیده نورون ها بیش از بقیه تعمیر می شوند؟

منبع: انستیتو سالک/ کالیفرنیا/ آمریکا
تاریخ انتشار: ۱۳ فروردین ۱۴۰۰
خلاصه: نورون ها توانایی تقسیم شدن ندارند بجای آن می توانند ماده ژنتیکی خود را تعمیر کنند. تحقیق جدید آشکار کرد که این تعمیر ها بصورت تصادفی نیست بلکه با تمرکز بروی نقاط خاص ماده ژنتیکی موسوم به نقاط داغ اتفاق می افتد که این قسمت در کارکرد و شناسایی سلول های عصبی نقش اساسی دارند. این تحقیق دیدگاه جدیدی درباره ساختار ژنتیکی در فرآیند پیری و تخریب نورونی و همین طور توانایی ایجاد درمان های جدید برای بیماری های عصبی همچون آلزایمر, پارکینسون و بیماری های مرتبط با زوال عقلی یافت.

راستی جوروج رئیس انستیتو سالک بیان کرد : این تحقیق برای اولین بار نشان داد که برخی از نقاط آسیب دیده  ژنوم برای نورون های آسیب دیده اولویت دارد. او از این یافته شگفت زده شد زیرا می تواند نقطه عطفی برای درمان بسیاری از بیماری های عصبی باشد.

نورون ها تقسیم نمی شوند و بالاترین طول عمر در بین سلول های انسانی را دارا هستند. این طول عمر از آنجا اهمیت دارد که باعث می شود با تعمیر آسیب های ژنومی کارکرد صحیح سلول حفظ شود اما هرچه عمر بیشتر میشود این تعمیرات ضعیف تر می شود تا آنجا که ارتباط مستقیمی بین بالا رفتن طول عمر و بیماری هایی مثل آلزایمر و پارکینسون وجود دارد.

برای کشف اینکه نورون ها چطور این کار را انجام می دهند محققان از تکنیکی به نام repair_seq  بهره بردند. آنها نورون هایی را از سلول های بنیادی مشتق کردند و آن ها را در معرض  نوکلئوتیدها برای ساخت  DNAقرار دادند.

این نوکلئوتیدهای مصنوعی به وسیله توالی یابی قابل شناسایی هستند. بدین وسیله محققان قادرند مکان هایی که نورون ها از این نوکلئوتیدها برای تعمیر ژنوم استفاده می کردند را پایش کنند. محققان از اینکه نورون ها آسیب های ژنومی را اولویت بندی و تعمیر می کردند متحیر شدند.

دیلن رید کمک نویسنده اول این تحقیق گفت: چیزی که فوق العاده بود این است که نورون ها بروی تعمیر آسیب برخی از نقاط خاص ژنوم متمرکز بودند. پروتئین های کد شده توسط ناحیه نقاط داغ در بیماری های تخریب عصبی و پیری مرتبط هستند.

آنها ۶۵هزار نقطه داغ را که روی حدود ۲ درصد از ژنوم نورون ها بود شناسایی کردند و با استفاده از رویکردهای پروتئومیکسی توانستند تعداد زیادی از پروتئین های کد شده توسط این نواحی را کشف کنند. بسیاری از این نقاط تا زمانی که تعمیرات بروی آنها صورت پذیرد کاملا پایدار هستند و بوسیله مولکول های متیل نشان دار شده ند.

این برای اولین بار است که محققان بدنبال یافتن نواحی هستند که بیشتر از بقیه مورد تعمیر قرار میگیرند. گیج رئیس vi and John alder افزود: دانستن اینکه کدام نواحی مستعد آسیب ژنومی هستند بسیار موضوع جذابی است. من فکر میکنم تکنیک repair_seq ابزار قدرتمندی برای تحقیق است و ما میتوانیم به متدهای جدیدی برای مطالعه یکپارچگی ژنوم مخصوصا بیماری های مرتبط با سن دست پیدا کنیم.

رفرنس :

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/04/210401151248.htm