کشف منشاء ماده تاریک ژنومی
یک تحقیق دونفره (Pugh و Venters) از دانشمندان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا منجر به دستیابی به یک نقطه عطف مهم در درک منشاء ایجاد ماده تاریک ژنومی شد. این ماده تاریک (که RNA غیر کد کننده خوانده می شود) حاوی نسخه اولیه برای ایجاد پروتئین نمی باشد و این در حالی است که 95 درصد از ژنوم انسان را در بر می گیرد.
به گزارش پژوهشکده مجازی بیوتکنولوژی پزشکی، محققان کشف کردند که اساسا تمامی RNA های کد کننده و غیر کد کننده از نقاط مشابهی در ژنوم سر چشمه می گیرند. از آنجایی که منشاء ژنتیکی بسیاری از بیماری ها خارج از منطقه کد شونده ژنوم است، احتمالا یافته های این تیم تحقیقاتی در نهایت به کشف محل دقیق قرارگیری بیماری های پیچیده کمک می کند.
دراین تحقیق، Pugh و Venters شروع به تشخیص محل دقیق شروع رونویسی (اولین مرحله از بیان پروتئین) کردند. به گفته Pugh، در طول رونویسی، DNA توسط آنزیم RNA پلیمراز به RNA (ماده ژنتیکی تک رشته ای که تصور بر این است که قبل از DNA بر روی زمین وجود داشته است) برگردان می شود، پس از چند مرحله دیگر ژن ها کد گذاری شده و در نهایت پروتئین ایجاد می شود. به گفته Pugh،. در پاسخ به فهمیدن جایگاه شروع رونویسی، ما محل قرارگیری پروتئین هایی را که در شروع رونویسی RNA های غیر کد کننده نقش داشتند را مشخص کردیم (بر خلاف دانشمندان دیگر که مستقیما به RNA توجه داشتند).
ما این رویکرد را به این دلیل اتخاذ کردیم که بسیاری از RNA ها به محض ساخته شدن از بین می روند و این شناسایی آنها را سخت می کند. بنابراین بجای جستجوی محصولات RNA رونویسی ما به جستجوی ماشین شروع رونویسی بودیم که RNA را ایجاد می کند. این ماشین RNA پلیمراز را سر هم بندی می کند که منجر به تشکیل RNA و نهایتا پروتئین ایجاد می شود. از آنجایی که انسان فقط 30000 ژن دارد، Pugh و Venters از پیدا کردن 160000 از این ماشین های شروع رونویسی شگفت زده شدند. این یافته وقتی چشمگیر تر است که بدانیم کمتر از 10000 از این ماشین ها درست در جایگاه شروع قرار دارد. از آنجا که بسیاری از ژن ها در سلول ها خاموش اند، این قابل فهم است که چرا آنها عاری از ماشین شروع هستند.
150000 ماشین شروع باقی مانده (آنهایی که Pugh و Venters در محل ژن ها پیدا نکردند) تا حدودی مرموز باقی مانده است. به گفته Pugh، این ماشین های شروع که با ژن ها در ارتباط نیستند زمانی فعال می شوند که آنها RNA را ایجاد کرده و با قطعات دیگر RNA (که توسط دانشمندان دیگر کشف شده است) در کنار هم قرار گیرند.. در روز های اول، این قطعات RNA عموما به عنوان قطعات بی ربط جدا شده و بنابراین به پروتئین کد نمی شوند. او اضافه کرد که حذف کردن آنها کار ساده ای است چون آنها فاقد قطعه ای بنام پلی آدنیلاسیون (رشته درازی از باز های آدنوزین) هستند که RNA را از تخریب شدن محافظت می کند. Pugh و Venters یافته های شگفت آور خود را با این تشخیص معتبر ساختند که این ماشین های شروع غیر کد کننده توالی مشابه ای از DNA را به مانند ژن های کد کننده تشخیص می دهند و این نشان دهنده این است که آنها دقیقا به مانند ژن های کد کننده منشاء ویژه ای دارند و تولیدات آنها نیز تنظیم شده است.
این RNA های غیر کد کننده به ماده تاریک ژنوم موسوم هستند زیرا به مانند ماده تاریک جهان (که در سطح وسیعی پوشیده شده است) بیش از 95 درصد از ژنوم را در بر گرفته است. در هر حال، کشف آنها مشکل است و هیچ کس دقیقا نمی داند آنها چه کار می کنند و یا چرا در آنجا وجود دارند. Pugh اضافه می کند که حداقل در حال حاضر ما می دانیم که واقعی هستند و 'noise' و "junk "نیستند. هر چند گام بعدی پاسخ به این سوال است که آنها چه کار می کنند؟
Pugh افزود: نتایج این تحقیق می تواند یک گام بسوی حل مشکل "وراثت گم شده" باشد (مفهومی که توضیح می دهد: چگونه بسیاری از صفات، از جمله بسیاری از بیماری ها، را نمی توان به ژن انفرادی اختصاص داد و به نظر می رسد که به ریشه هایشان در ژنوم مربوط می شود که به پروتئین کد نمی شوند).


منبع : Vimb