موزائیسم ژنتیکی بیشتر از حد تصور

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، طبق یک مطالعه جدید از EMBL و مرکز Max Delbrück، سلول های بنیادی خون افراد سالم دارای تغییرات کروموزومی عمده هستند، که نشان می دهد اکثر انسان ها موزاییک های ژنتیکی هستند. در مطالعه ای که توسط یان کوربل در آزمایشگاه بیولوژی مولکولی اروپا (EMBL) و اشلی سندرز در مؤسسه زیست شناسی سیستم های پزشکی برلین مرکز ماکس دلبروک (MDC-BIMSB) انجام شد، محققان دریافتند که تقریباً از هر 40 سلول مغز استخوان انسان، یک نفر تغییرات کروموزومی عظیم، برای مثال، تغییرات تعداد کپی و بازآرایی کروموزومی، بدون ایجاد هیچ گونه بیماری یا ناهنجاری ظاهری دارند. علاوه بر این، نمونه های سلولی افراد بالای 60 سال دارای تعداد بیشتری سلول با چنین تغییرات ژنومی بودند که نشان دهنده مکانیسمی است که قبلاً شناسایی نشده بود که ممکن است در بیماری های مرتبط با پیری نقش داشته باشد.

این مطالعه نشان می دهد که اکثر انسان ها موزاییک هستند. حتی سلول های به اصطلاح نرمال حامل انواع جهش های ژنتیکی هستند. در نهایت، این بدان معناست که تفاوت های ژنتیکی بین سلول های منفرد در بدن ما نسبت به انسان های مختلف، بیشتر است. محققان مطالعه می کنند که چگونه تنوع ساختاری ژنتیکی - حذف، تکرار، وارونگی، و جابجایی بخش های بزرگی از ژنوم انسان - به توسعه بیماری کمک می کند. در زمینه سرطان، به خوبی شناخته شده است که جهش های ژنتیکی می توانند باعث رشد خارج از کنترل سلول ها و ایجاد تومور شوند. این کشف توسط یک فناوری توالی یابی تک سلولی به نام Strand-seq، یک تکنیک توالی یابی DNA منحصربه فرد که می تواند جزئیات ظریف ژنوم ها را در سلول های منفرد نشان دهد که تشخیص آن با روش های دیگر بسیار دشوار است، امکان پذیر شد. سندرز پیشگام در توسعه این فناوری است. همچنین او به عنوان بخشی از تحقیقات دکترای خود، او به توسعه پروتکل Strand-seq کمک کرد. فناوری جدید، محققان را قادر می سازد تا انواع ساختاری را در سلول های فردی با دقت و وضوح بهتری نسبت به سایر فناوری های توالی یابی تشخیص دهند. این فناوری درکی کاملاً جدید از جهش های ژنتیکی را ایجاد کرده است و اکنون به طور گسترده برای توصیف ژنوم ها و کمک به ترجمه یافته ها به تحقیقات بالینی استفاده می شود. محققان متوجه شدند که برخلاف آنچه در کتاب های درسی آموخته اند، هر سلول بدن، دقیقاً DNA یکسانی ندارد.

موزائیسم ژنتیکی رایج است

این مطالعه نشان دهنده اولین باری است که کسی از فناوری Strand-seq برای مطالعه جهش در DNA افراد سالم استفاده کرده است. محققان نمونه های بیولوژیکی را از طیفی از گروه های سنی از نوزادان تا 92 ساله وارد کردند و جهش هایی را در سلول های بنیادی خون که در مغز استخوان قرار دارند، در 84 درصد از شرکت کنندگان در مطالعه پیدا کردند که نشان می دهد جهش های ژنتیکی بزرگ بسیار رایج هستند. این شگفت انگیز است که چقدر ناهمگونی در ژنوم انسان وجود دارد که تاکنون کشف نشده است. این مطالعه همچنین نشان داد که در افراد بالای 60 سال، سلول های مغز استخوان حامل تغییرات ژنتیکی فراوان تر هستند و جمعیت هایی از گونه های ژنتیکی خاص یا کلون های فرعی، شایع تر از سایرین هستند. حضور مکرر این زیر کلون ها ارتباط احتمالی با پیری را نشان می دهد. اما اینکه آیا مکانیسم هایی که مانع از تکثیر کلون های فرعی می شوند با افزایش سن از بین می روند یا اینکه گسترش زیرکلون ها خود به بیماری های پیری کمک می کند، مشخص نیست. در آینده، مطالعات تک سلولی، باید بینش روشن تری در مورد این که چگونه این جهش ها که قبلاً نادیده گرفته می شدند، بر سلامت انسان تأثیر می گذارند و به طور بالقوه به پیری انسان کمک می کنند، ارائه دهند.