ژن های پرشی و روده بزرگ در انسان

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، مؤسسه علوم و فناوری پیشرفته کره یک مطالعه پیشگامانه را انجام داده اند که ژن های پرش را در کل ژنوم روده بزرگ انسان هدف قرار داده است. این تحقیق، فعالیت شگفت انگیز عنصر هسته ای L1 را آشکار می کند، نوعی ژن پرش که قبلاً تصور می شد عمدتاً در ژنوم های انسان غیرفعال است. این مطالعه نشان می دهد که ژن های L1 می توانند فعال شده و عملکرد ژنومی را در طول زندگی فرد، به ویژه در اپیتلیوم کولورکتال، مختل کنند. با تقریباً 500000 ژن جهشی L1 که 17 درصد از ژنوم انسان را تشکیل می دهند، مدت هاست که با معرفی نوآوری مخرب در توالی های ژنوم، به خاطر سهمشان در تکامل گونه های انسانی شناخته شده اند.ژن های پرشی یا ترانسپوزون به معنای عنصر جابه جا شونده نامیده می شود. در واقع این نوع ژن، 45درصد ژنوم انسان را تشکیل می دهد. ژن های پرشی توالی های کوتاهی از دی ان ای با توانایی های ایجاد نسخه رونوشت و وارد کردن در ژنوم یا بریده شدن کامل و جابه جا شدن به بخش دیگری از ژنوم هستند. در واقع این ژن ها با تکامل ژنوم در گونه های مختلف موجودات مرتبط هستند.

تا به حال، اعتقاد بر این بود که بیشتر عناصر L1 توانایی خود را برای پرش در بافت های طبیعی انسان مدرن از دست داده اند. با این حال، این مطالعه نشان می دهد که برخی از ژن های پرش L1 می توانند به طور گسترده در سلول های طبیعی فعال شوند که منجر به تجمع جهش های ژنومی در طول زندگی فرد می شود. سرعت پرش L1 و تغییرات ژنومی ناشی از آن در انواع مختلف سلول متفاوت است و غلظت قابل توجهی در سلول های اپیتلیال کولون مسن مشاهده می شود. این مطالعه نشان می دهد که هر سلول اپیتلیال کولون به طور متوسط ​​تا سن 40 سالگی یک رویداد پرش L1 را تجربه می کند.

این تحقیق شامل تجزیه و تحلیل توالی های کل ژنوم از 899 سلول منفرد به دست آمده از پوست (فیبروبلاست)، خون و بافت اپیتلیال کولون از 28 فرد جمع آوری شد. این مطالعه فعال شدن ژن های پرش L1 را در سلول های طبیعی نشان می دهد که منجر به تجمع تدریجی جهش های ژنومی در طول زمان می شود. علاوه بر این، محققان توالی های اپی ژنومیک (متیلاسیون DNA) را برای درک مکانیسم فعال سازی ژن پرش L1 مورد بررسی قرار دادند. آنها دریافتند که سلول هایی با ژن های جهشی L1 فعال، بی ثباتی اپی ژنتیکی را نشان می دهند که نقش حیاتی تغییرات اپی ژنتیکی را در تنظیم فعالیت ژن پرش L1 نشان می دهد. بسیاری از این ناپایداری های اپی ژنومیک در مراحل اولیه جنین زایی به وجود می آیند. این مطالعه بینش های ارزشمندی را در مورد روند پیری و توسعه بیماری ها در بافت های روده بزرگ انسان ارائه می دهد. این مطالعه نشان می دهد که آسیب ژنومی در سلول های طبیعی نه تنها از طریق قرار گرفتن در معرض مواد سرطان زا، بلکه از طریق فعالیت اجزای درون زا که تأثیر آنها قبلاً نامشخص بود، به دست می آید. این مطالعه نقش حیاتی بافت های انسانی جمع آوری شده سیستماتیک از محیط های بالینی را در آشکار کردن روند پیچیده توسعه بیماری در انسان برجسته می کند.