کشف عناصر ژنتیکی تأثیر گذار بر احتمال ابتلأ به دیابت نوع 2
گروهی از محققین انستیتو ملی تحقیقات ژنومی انسان که بخشی از انستیتو ملی سلامت هستند، در این مطالعه اهمیت سکانس های تنظیمی ژنوم در سلامت و ایجاد بیماری در انسان را مشخص کردند، نقش این سکانس های تنظیمی بخصوص در ایجاد دیابت نوع 2 که بیش از 20 میلیون نفر را در آمریکا و 200 میلیون نفر را در سراسر دنیا در گیرکرده است، بسیار پر اهمیت است.
یافته های این تحقیق در مجلۀ cell Metabolism (سوم نوامبر 2010) به چاپ رسیده است. در این مطالعه با استفاده از مطالعات اپی ژنومیک یک بیماری شایع مثل دیابت که علل آن می تواند هم وراثتی و هم عوامل زیست محیطی باشد، اطلاعات جامعی در مورد عملکرد ژنوم ، قابلیت سازگاری و پتانسیل های آن بدست آمد.
دانشمندان با استفاده از تکنولوژی آشکار سازی ترادف DNA، به تحقیق در مورد کروماتین موجود در هستۀ سلولهای جزایر لانگرهانس در پانکراس پرداختند و متوجۀ تغییرات هسیتونی خاص و سایر علائم تنظیمی DNA در هستۀ این سلولها شدند. دانشمندان در این تحقیق با استفاده آنالیزهای کامپیوتری اطلاعات عظیم بدست آمده از آشکار سازی ترادف DNA، موفق به شناسایی انواع مختلف DNA های تنظیمی شدند.
پرفسور Collins از موسسۀ NIH معتقد است که این مطالعه دایرة المعارفی از عناصر تنظیمی سلولهای جزایر لانگرهانس انسان را که برای عملکرد طبیعی می توانند بسیار معم باشند ودر صورت اختلال می توانند منجر به بروز بیماری شوند، در اختیار دانشمندان قرارداده است. این عناصر اجزاء ژنتیکی کشف نشده ای هستند که از بخش خارج از ژنوم کد شده و برای تولید پروتئین بربیماری دیابت نوع 2 تأثیر می گذارند. ازمیان نتایج بدست آمده، محققین موفق به شناسایی 18000 پروموتور (پیش برندۀ نسخه برداری ژن ) شدند پروموتورها توالی های تنظیمی هستند که بلافاصله به محل شروع ژن چسبیده اند. پروموتورها مانند سوئیچ های خاموش و روش کردن ژن هستند. بیش از یک سوئیچ در کنترل یک ژن نقش دارد. چندین هزار از این توالی ها که قبلاً عملکردشان ناشناخته بود، در حال حاضر شناسایی ومشخص شده است که در سلولهای جزایر لانگرهانس دارای فعالیت زیادی می باشند.
پرفسور Sethupathy از موسسۀ NHGRI می گوید: در طول این تحقیق ما به اطلاعات غیر منتظره اما بسیار جالبی دست یافتیم. برای مثال برخی از مهمترین بخش های تنظیمی DNA در جزایر لانگرهانس در کنترل هورمونهایی نظیر انسولین نقش دارند. همچنین فقدان کامل تغییرات هسیتونی معمول نوع غیر موسومی از تنظیم ژن را به نمایش می گذارند.
محققین همچنین 34000 عنصر تنظیمی دوربرد (نام DISTAL برای این عناصر تنظیمی به علت دوری این مراکز تنظیمی از ژن های مورد نظر بکار می رود) را شناسایی کردند. خیلی از این مناطق تنظیمی بصورت گروهی کنار هم قرار دادند که نشان دهندۀ تشکیل یک حوزۀ تنظیمی ژن هستند . این حوزه های تنظیمی احتمالاً در سلولهای islet( جزایر لانگرهانس ) منحصر به فرد هستند و نقش بسیار مهمی در ثبات غلظت قند خون، بازی می کنند.
پرفسور Stitzel از موسسۀ NHGRI می گوید: بوسیلۀ مطالعات گستردۀ ژنومی مشخص گردید که نواحی خاص در ژنوم افراد مبتلا به دیابت نوع 2 و افراد غیر دیابتی با هم متفاوت هستند، اما همچنان تحقیقات بیشتری برای درک ارتباط این تفاوت و چگونگی بروز بیماری نیاز است. تعریف عناصر تنظیمی در ژنوم سلولهای جزایر لانگرهانس انسان قدم اول برای درک تأثیرات مولکولی و بیولوژیکی برخی واریته های ژنومی که بصورت آماری در دیابت نوع 2 دیده شده است، می باشد.
محققین همچنین موفق به شناسایی 50 snp(single nucleotide polymorphism ) یا واریته های ژنومی در سلولهای جزایر لانگرهانس شدند که مرتبط به بیماری است و بسیار نزدیک به عناصر تنظیمی غیر پروموتوری می باشند. واریته هایی که در بیماری دیابت نوع 2 وجود دارد در 6 نوع از این عناصر که عملشان تقویت فعالیت ژن است ، وجود دارد. این نتایج نشان می دهد که عناصر تنظیمی ممکن است کلید درک معمای نقص مولکولی منجر به دیابت نوع 2 باشد.
اطلاعات ژنتیکی مربوط به دیابت یا سایر معیارهای عملکرد سلولهای جزایر لانگرهانس همچنان در حال جمع آوری و تولید هستند. قدرت مطالعات ژنومی از طریق تکنیک های آشکار سازی ترادف DNA بیشتر شده است، بطوریکه دانشمندان می توانند در یک زمان به بررسی ترادف کامل ژنومی سلولها بپردازند.
منبع: www.sciencedaliy.com