ژن مرتبط با مغز انسان که هنوز می‌تواند در DNA جابه‌جا شود
برای نخستین بار، دانشمندان ژنی در انسان شناسایی کرده‌اند که ظاهراً نقش مهمی در عملکرد زیستی دارد و در عین حال توانایی جابه‌جایی در سراسر ژنوم را حفظ کرده است. پژوهشگران دانشگاه کرنل زمانی به این کشف رسیدند که یک عنصر ژنتیکی انسانی را درون یک پاکس‌ویروس پیدا کر…
خلاصه تحلیلی خبر
برای نخستین بار، دانشمندان ژنی در انسان شناسایی کرده‌اند که ظاهراً نقش مهمی در عملکرد زیستی دارد و در عین حال توانایی جابه‌جایی در سراسر ژنوم را حفظ کرده است. پژوهشگران دانشگاه کرنل زمانی به این کشف رسیدند که یک عنصر ژنتیکی انسانی را درون یک پاکس‌ویروس پیدا کر…
موضوعات اصلی: پشتیبانی شبکه، BC200، سلول‌های، جابه‌جایی، ژنوم، آنها
برای نخستین بار، دانشمندان ژنی در انسان شناسایی کرده‌اند که ظاهراً نقش مهمی در عملکرد زیستی دارد و در عین حال توانایی جابه‌جایی در سراسر ژنوم را حفظ کرده است.
پژوهشگران دانشگاه کرنل زمانی به این کشف رسیدند که یک عنصر ژنتیکی انسانی را درون یک پاکس‌ویروس پیدا کردند. بررسی‌های آنها نشان داد این عنصر که BC200 نام دارد، علاوه بر ارتباط با عملکرد مغز، رفتاری شبیه ژن پرشی دارد؛ یعنی می‌تواند در ژنوم حرکت کرده و در محل دیگری قرار بگیرد.
نتایج این پژوهش که در نشریه ساینس منتشر شده، نشان می‌دهد BC200 ویژگی‌هایی را همزمان در خود دارد که پیش از این در یک ژن انسانی مشاهده نشده بود.
ژنی مغزی با گذشته‌ای متحرک
BC200 عمدتاً در نورون‌ها بیان می‌شود، اما ریشه تکاملی آن به میلیون‌ها سال قبل و به یک ترانسپوزون بازمی‌گردد. ترانسپوزون که ژن پرشی نیز نامیده می‌شود، عنصری ژنتیکی و غیرکدکننده است که توانایی جابه‌جایی خود و قرار گرفتن در بخش‌های جدید ژنوم را دارد.
ترانسپوزون‌ها گاهی می‌توانند برای بدن مضر باشند، زیرا قادرند قطعاتی از DNA را درون ژن‌ها قرار دهند و عملکرد طبیعی آنها را مختل کنند؛ اتفاقی که احتمال دارد در شکل‌گیری برخی بیماری‌ها نقش داشته باشد. با این حال، فعالیت آنها در روند تکامل همیشه زیان‌بار نیست و حتی می‌تواند به تنظیم ژن‌های موجود یا افزودن مواد ژنتیکی منجر شود؛ موادی که در نهایت ممکن است به بخشی از ژن‌های جدید و مفید تبدیل شوند.
تقریباً نیمی از ژنوم انسان از DNAهایی تشکیل شده که منشأ آنها به ترانسپوزون‌ها بازمی‌گردد. بیشتر این عناصر دیگر فعال نیستند و تنها بخش بسیار کوچکی از آنها همچنان توانایی جابه‌جایی و تکثیر خود در ژنوم را حفظ کرده‌اند.
سِدریک فِشوت، نویسنده ارشد این پژوهش، درباره ویژگی متفاوت BC200 گفت
ژن‌هایی که از عناصر قابل جابه‌جایی منشأ گرفته‌اند و بعد برای انجام وظایف سلولی مورد استفاده مجدد قرار گرفته‌اند، معمولاً دیگر قابلیت جابه‌جایی ندارند. اما BC200 خودش از یک عنصر متحرک شکل گرفته و با این حال توانایی حرکت را حفظ کرده و در عین حال به‌وضوح یک وظیفه سلولی نیز بر عهده دارد. به نظر می‌رسد تکامل به‌نوعی نتوانسته این دو ویژگی را از یکدیگر جدا کند.
دانشمندان در گونه‌های دیگر چند مورد محدود از انتقال عناصر ترانسپوزونی به داخل ویروس‌ها را ثبت کرده‌اند. یکی از نمونه‌های اولیه به اواخر دهه ۱۹۸۰ بازمی‌گردد؛ زمانی که پژوهشگران در آزمایش‌های انجام‌شده روی سلول‌های پروانه در محیط کشت مشاهده کردند یک ترانسپوزون از این سلول‌ها وارد یک باکولوویروس شده است. باکولوویروس‌ها گروهی از ویروس‌ها هستند که حشرات را آلوده می‌کنند.
با این حال، BC200 فقط در انسان و نخستی‌های نزدیک به انسان یافت شده است. دانشمندان نخستین بار در اواخر دهه ۱۹۸۰ این عنصر را به عنوان نوعی RNA غیرکدکننده و بسیار فراوان در نورون‌های انسانی شناسایی کردند.
نقش دقیق BC200 در عملکرد فیزیولوژیک بدن همچنان مشخص نیست، اما شواهد موجود نشان می‌دهد این عنصر احتمالاً در تنظیم فرایندی نقش دارد که طی آن RNAهای پیام‌رسان نورونی به پروتئین تبدیل می‌شوند.
BC200 در سلول‌های زایشی، یعنی اسپرم و تخمک، نیز در مقادیر اندک مشاهده می‌شود. به همین دلیل، این احتمال وجود دارد که بتواند درج‌های ژنتیکی جدیدی در ژنوم ایجاد کند و این تغییرات به نسل‌های آینده منتقل شوند.
ارتباط احتمالی با سلول‌های پوستی و بیماری‌ها
پژوهشگران همچنین احتمال می‌دهند BC200 زمانی وارد ویروس مولوسکوم کونتاژیوزوم یا MCV شده که این ویروس سلول‌های پوستی را آلوده کرده است؛ زیرا سلول‌های پوست تنها سلول‌هایی هستند که تاکنون به عنوان میزبان شناخته‌شده MCV شناسایی شده‌اند.
این ژن به دلیل دیگری نیز مورد توجه قرار گرفته است. BC200 در برخی تومورها به شکل غیرطبیعی بیان می‌شود و سطح آن در مغز افراد مبتلا به بیماری آلزایمر نیز افزایش یافته است. این یافته احتمال نقش داشتن قابلیت جابه‌جایی BC200 در بروز یا پیشرفت بیماری‌ها را مطرح کرده است.
فشوت گفت تیم پژوهشی اکنون قصد دارد بررسی کند آیا ویروس مولوسکوم کونتاژیوزوم از BC200 برای دستکاری سلول‌های انسانی میزبان و تأمین منافع خود استفاده می‌کند یا خیر
ما اکنون می‌خواهیم مشخص کنیم آیا ویروس مولوسکوم کونتاژیوزوم از BC200 برای تغییر رفتار سلول‌های میزبان انسانی به نفع خودش استفاده می‌کند یا نه.
پژوهشگران همچنین قصد دارند ارتباط BC200 با بیماری‌هایی مانند سرطان پستان و دیگر تومورها را دقیق‌تر بررسی کنند؛ بیماری‌هایی که در آنها بیان این ژن به شکل غیرطبیعی افزایش می‌یابد. یکی از پرسش‌های اصلی این است که آیا BC200 در سلول‌های سرطانی واقعاً به صورت فعال جابه‌جا می‌شود و اگر چنین باشد، آیا این جابه‌جایی‌ها باعث ایجاد جهش‌های ژنتیکی می‌شوند یا خیر.
برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.