کشف چگونگی تعادل در بیان ژن کروموزوم X در پشه های نر

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، گروه تحقیقاتی دکتر Claudia Keller Valsecchi (مؤسسه زیست شناسی مولکولی، ماینز، آلمان) و همکارانشان تنظیم کننده اصلی مسئول تعادل بیان ژن های کروموزوم X بین نر و ماده را در پشه مالاریا کشف کردند.

این کشف به دانشمندان کمک می کند تا تکامل مکانیسم های اپی ژنتیکی را که مسئول یکسان سازی بیان ژن بین دو جنس هستند، بهتر درک کنند. این یافته ها ممکن است به توسعه راه های جدید برای جلوگیری از گسترش مالاریا کمک کند. این تحقیق در مجله Nature منتشر شد.

یکی از خطرناک ترین بیماری هایی که پشه ها می توانند ناقل آن باشند، مالاریا است، بیماری که میلیون ها نفر را تحت تأثیر قرار می دهد و سالانه باعث مرگ صدها هزار نفر، به ویژه در کشورهای آفریقایی می شود. مالاریا توسط انگل های پلاسمودیوم ایجاد می شود که از طریق نیش پشه - به ویژه پشه های مرداب (Anopheles) پخش می شوند.

نکته مهم این است که فقط پشه های ماده نیش می زنند، زیرا برای تولید تخم به مواد مغذی خون نیاز دارند. بنابراین دانشمندان علاقه مند به درک مکانیسم های مسئول تفاوت های مولکولی بین پشه های نر و ماده هستند، زیرا می تواند به ما در ایجاد راه های جدیدی برای مبارزه با مالاریا کمک کند.

درست مانند انسان ها، جنسیت پشه توسط کروموزوم های جنسی تعیین می شود: ماده ها دارای دو کروموزوم X (XX) هستند، در حالی که مردان دارای یک کروموزوم X و Y (XY) هستند. این می تواند مشکل ساز باشد، زیرا مردان تنها نیمی از تعداد ژن های کروموزوم X را در زنان دارند و از این رو تنها نیمی از پروتئین های کروموزوم X را خواهند داشت. برای جبران این باید راهی برای افزایش بیان ژن های کروموزوم X در مردان وجود داشته باشد. با این حال، هیچ کس نمی دانست که این مکانیسم در پشه ها چه می تواند باشد.

محققان با هم کشف کردند که پروتئین SOA (فعال سازی کروموزوم جنسی) تنظیم کننده کلیدی است که بیان ژن کروموزوم X را در پشه های نر متعادل می کند. آنها دریافتند که SOA با اتصال به ژن های کروموزوم X و افزایش بیان آنها کار می کند، اما فقط در مردان. از طرف دیگر پشه های ماده فقط مقدار کمی SOA بسیار کوتاه و غیر کاربردی تولید می کنند.

تعادل بیان ژن در کروموزوم های جنسی برای رشد در برخی گونه ها ضروری است. با این حال، برخی دیگر اصلا چنین مکانیسمی ندارند. به طور غیر منتظره، ما کشف کردیم که در پشه ها، متعادل کردن بیان کروموزوم X توسط SOA برای رشد ضروری نیست. اما به نرها یک شروع عالی می دهد.

این یک سرنخ مهم در مورد چگونگی ایجاد تعادل در بیان ژن در کروموزوم های جنسی در وهله اول است.

یافته های این گروه یک گام بزرگ رو به جلو در درک ما از چگونگی تعادل بیان ژن در کروموزوم های جنسی است. محققان حدس می زنند که دستکاری ژنتیکی ژن هایی که منحصراً بر یک جنس تأثیر می گذارند، می تواند یک استراتژی مفید برای کاهش تعداد پشه های ماده خون مکنده باشد، که می تواند یک موهبت بزرگ در مبارزه با مالاریا باشد.