نحوه روشن و خاموش کردن ژن های خاص

9نوامبر 2021 - دیابت نوع 1، آرتریت روماتوئید و سرطان تنها برخی از اختلالات مرتبط با ژن‌های خاص هستند که آنطور که باید «روشن» و «خاموش » نمی‌شوند. محققان دانشگاه مک گیل در مقاله‌ای که اخیرا درNature Communications، منتشر گردید، با استفاده از فناوری جدید ویرایش ژنوم  CRISPR/Cas9، تکنیک جدیدی را شرح داده اند که دانشمندان در سراسر جهان به طور بالقوه می‌توانند از آن برای کشف راه‌های جدید درمان بیماری‌های مرتبط با اختلال در متیلاسیون DNA، استفاده کنند.

تمام سلول های بدن هر فرد دارای کد ژنتیکی یکسانی هستند. روشن و خاموش شدن ژن های خاص در سلول های خاص است که به سلول ها هویت می دهد. برای مثال، موقعیت فاجعه‌باری را تصور کنید که در آن ژن‌هایی که آنزیم‌های گوارشی معده را رمزگذاری می‌کنند، در سلول‌های شبکیه چشم روشن ‌شوند و شروع به بلعیدن بافت اطراف ‌کنند. یکی از راه هایی که سلول از طریق آن ژن های خاص را خاموش می کند، افزودن برگشت پذیر یک ماده شیمیایی کوچک به نام "گروه متیل" به DNA در محل دقیق آن ژن خاص است.

دانشمندان می‌دانند که ژن‌هایی که دارای میزان بیشتری "متیلاسیونDNA " هستند، تمایل دارند «خاموش» شوند و ژن‌هایی که متیلاسیون کمتری دارند، «روشن» می‌شوند. اما از آنجایی که تاکنون امکان دستکاری سطوح متیلاسیون DNA در ژن‌های خاص وجود نداشته است، سؤالات زیادی در مورد اینکه نمونه‌های خاصی از متیلاسیون DNA چه می‌کنند، چگونه به عملکرد طبیعی سلولی کمک می‌کنند و چگونه بی‌نظمی آن‌ها به بیماری منجر می شود، وجود دارد.

در این مطالعه‌، محققان دانشگاه مک‌گیل نشان دادند که چگونه توانسته‌اند حذف نمونه‌های خاصی از متیلاسیون DNA را در ژن‌های خاص در سلول‌های موش و انسان در محیط کشت، با استفاده از فناوری ویرایش ژنومCRISPR/Cas9 ، مدیریت کنند. آنها نشان دادند که با این روش "د‌متیلاسیون DNA" می‌توان هر نقطه ازDNA ی هر ژن دلخواه را بدون ویرایش کد ژنتیکی و بدون فعالیت خارج از هدف در مکان‌های دیگر DNA، هدف قرار داد. محققان همچنین رویکردهای مورد نیاز برای حذف کامل علائم متیل DNA را توصیف کردند، به این امید که دانشمندان در سراسر جهان بتوانند از این روش جدید برای شروع کشف موارد عملی استفاده کنند و بوسیله ی آن ژنهایی که باید روشن باشند اما بوسیله ی متیلاسیون DNA خاموش شده‌اند- به عنوان مثال، ژن انسولین در دیابت-، را مجددا روشن کنند، و از این تکنیک برای ایجاد پارادایم های جدید برای درمان بیماریها استفاده کنند.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/11/211109120326.htm