توزیع اریب کروموزوم X مادر و پدر در اندام های مختلف

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، مطالعه ای که توسط گروه توسعه لنفوئید در آزمایشگاه علوم پزشکی MRC در Nature Genetics منتشر شده است، نشان می دهد که سهم سلول هایی که کروموزوم های X مادری یا پدری را بیان می کنند، می تواند به طور انتخابی در قسمت های مختلف بدن توزیع شود. این مطالعه از داده های انسانی پروژه 1000 ژنوم همراه با مدل های موشی از تغییرات توالی DNA مرتبط با کروموزوم X انسان استفاده می کند تا درک اساسی از رشد در افراد مونث بیولوژیکی که دو کروموزوم X دارند را ارتقا دهد. تا به حال تصور می شد که استفاده از کروموزوم X مادر و پدر در سراسر بدن مشابه است. کار جدید نشان می دهد که این همیشه درست نیست و اندام های مختلف ممکن است به سمت استفاده از کروموزوم های X مادر یا پدر منحرف شوند. این کار همچنین فرآیندی را نشان می دهد که این انحراف را ایجاد می کند. رقابت بین سلول هایی که یکی یا دیگری کروموزوم X را بیان می کنند. در برخی افراد، سلول های اندام هایی مانند قلب عمدتاً از کروموزوم X یکی از والدین استفاده می کنند، در حالی که سلول های ایمنی تقریباً منحصراً از کروموزوم X از والدین دیگر استفاده می کنند.

این یک گام مهم رو به جلو در درک اصول و مکانیسم های اساسی توسعه در افراد XX است. زنان بیولوژیکی دو کروموزوم X و هر یک را از هر یک از والدین به ارث می برند. اما علیرغم وجود هر دو کروموزوم X والدین، تنها یک کروموزوم X به طور فعال در هر سلول معین بیان می شود. از آنجایی که توالی DNA هر کروموزوم X دارای تغییرات ژنتیکی است، هر سلول به طور مؤثر مجموعه ای از ویژگی های منحصر به فرد را انتخاب می کند که از یکی از والدین مشتق شده است. محققان متوجه شدند که وقتی سلول ها یکی از دو کروموزوم X خود را بر دیگری انتخاب کردند، آن ها همچنین انتخاب کردند که کدام دسته از انواع ژنتیکی را بیان کنند. در نتیجه، سلول های منفرد گونه های ژنتیکی متمایز را بیان می کنند. محققان اکنون در تلاش هستند تا در مورد چگونگی شکل دهی انواع ژنتیکی مرتبط با X به رشد ارگانیسم ها و اینکه آیا استفاده انتخابی از کروموزوم X در بافت های خاص ممکن است بر احتمال برخی شرایط در آینده تأثیر بگذارد، اطلاع یابند.

محققان بر روی یک ژن خاص در کروموزوم X به نام STAG2 تمرکز کردند. آن ها دریافتند که سلول هایی با یک نوع ژنتیکی STAG2 در زنان به سلول های ایمنی به نام لنفوسیت ها تبدیل نمی شوند که نوع STAG2 را در یک کروموزوم X و نسخه رایج («مرجع») STAG2 را در کروموزوم X دیگر حمل می کنند. در مقابل، سلول هایی با همان گونه STAG2 برای تشکیل لنفوسیت ها در مردان XY (با یک نسخه از کروموزوم X)، یا زنانی که در آن هر دو کروموزوم X حامل این نوع بودند، کاملاً درست بودند. محققان به این نتیجه رسیدند که آنچه که مانع از تشکیل لنفوسیت های سلول های واریانت می شود، نوع آن نیست، بلکه وجود سلول هایی است که نسخه مرجع STAG2 را بیان می کنند. این نشان می دهد که سلول ها برای اجازه برای تشکیل انواع سلول های خاص در بدن رقابت می کنند. این یافته ها جنبه جدیدی از تنوع مرتبط با X را نشان می دهد که قبلاً مورد توجه قرار نگرفته بود، این که فعل و انفعالات بین سلول ها می تواند سهم تنوع مرتبط با X را در انواع سلول ها و بافت های خاص شکل دهد. کار بر روی این پروژه به ویژه برای محققان هیجان انگیز بوده است، زیرا آنها را در مورد سهم هر یک از کروموزوم های X در بافت های مختلف بدن کنجکاو کرده است. این یافته ها جنبه ای از تنوع مرتبط با X را نشان می دهد که قبلاً درک نشده بود، که در آن فعل و انفعالات بین کلون های اپی ژنتیکی متنوع می تواند سهم تنوع ژنتیکی مرتبط با X را در انواع سلول ها و بافت های خاص شکل دهد.