سلول های پستانداران ماده مشکل دوز دارند زیرا دو برابر بیشتر از نیاز بدن کروموزوم X دارند. بنابراین، یکی از آنها در مراحل اولیه رشد جنینی به طور تصادفی انتخاب و حذف شد. ژن Xist بیدار می شود و صدها مولکول RNA تولید می کند، کروموزوم X را در بر می گیرد و باعث می شود آن را به یک توده کوچک منقبض کند.
اما چگونه یک سلول می داند چگونه یک کروموزوم را در یک زمان خاموش کند - اما فقط اگر دو کروموزوم داشته باشد؟ یک تیم تحقیقاتی به رهبری اددا شولتز، رهبر گروه لیز مایتنر، از موسسه ماکس پلانک برای ژنتیک مولکولی (MPIMG) پاسخ این معمای سلول های بنیادی یک دهه موش را یافتند و نتایج را در مجله منتشر کردند. سلول مولکولی.
یک زنجیره ژنتیکی جدید
دانشمندان برلین یک زنجیره ژنتیکی را شناسایی کرده اند که اطلاعات مربوط به مرحله رشد سلولی را دریافت کرده و به ژن Xist منتقل می کند. ادا شولتز می‌گوید: «ما ناحیه تنظیم‌کننده‌ای را پیدا کردیم که تشخیص می‌دهد سلول از حالت سلول بنیادی خود خارج شده است یا خیر.
سوئیچ ژنی که به تازگی کشف شده است، به نام "Xert" عضوی از خانواده "تقویت کننده ها" توالی های تنظیمی است. نمی تواند به تنهایی برنامه غیرفعال سازی را اجرا کند. Xist تنها در صورتی به سیگنال‌های رشدی پاسخ می‌دهد که آزادانه در دسترس باشد و توسط عوامل دیگر مسدود نشده باشد، مانند زمانی که دو کروموزوم X در سلول وجود دارد. تنها زمانی که هر دو شرایط برآورده شوند، Xist می تواند کروموزوم X "اضافی" را مسدود کند.
شولتز گفت: عناصر DNA اطراف Xist اطلاعات را از منابع مختلف پردازش می‌کنند، تقریباً مانند یک کامپیوتر، شولتز می‌گوید: «یک سلول برنامه‌هایی دارد که می‌توان آنها را شروع و متوقف کرد. اما برخلاف ماشینی که از سیم و سیلیکون ساخته شده است، زنجیر آن از مولکول هایی ساخته شده است که به یکدیگر متصل می شوند یا در اثر واکنش های شیمیایی ایجاد می شوند.
ایده گرفتن از طریق استراحت
Rutger Gjaltema، دانشمند آزمایشگاه شولتز و اولین نویسنده مقاله می گوید: «هدف ما ردیابی زنجیره های ژنتیکی بدون دانستن الگوها بود. "در پایان، ما یک تصویر کاملاً کامل از چشم انداز نظارتی Xist به دست آوردیم."
در آزمایش غربالگری اولیه، محققان 138 بخش DNA از کروموزوم X را شناسایی کردند که به نظر می رسد به نوعی در سیگنال دهی به اطراف ژن Xist نقش دارند. برای هر یک از بخش‌ها، آنها قطعه‌ای از DNA طراحی کردند که می‌تواند به‌صورت جداگانه سوئیچ‌های ژنی بالقوه را هدف قرار داده و از بین ببرد. محققان این قطعات را در ذرات ویروس مانند قرار دادند، سلول ها را با آنها آلوده کردند و مشاهده کردند که در چه مواردی تولید Xist RNA افزایش یافته یا مختل می شود.
تیل شوامل، دانشمند دیگر تیم شولتز و همچنین نویسنده اول مقاله، گفت: «ما تعدادی از تنظیم‌کننده‌های Xist را که قبلاً می‌شناختیم دنبال کردیم، که نشانه خوبی بود زیرا تأیید می‌کرد که رویکرد ما کارآمد است. البته هیجان‌انگیزتر این بود که تعدادی از سکانس‌های کاملاً ناشناخته در تحلیل‌ها حضور داشتند.»
تقسیم کار در فضا
برای مطالعه عملکرد توالی‌های جدید، Gjaltema و Schwämmle فعالیت آنها را در سلول‌های بنیادی، سلول‌ها و سلول‌هایی با دو یا فقط یک کروموزوم X مقایسه کردند. آنها متوجه شدند که به نظر می رسد تقسیم کار بین سوئیچ های ژنتیکی و یک تقسیم فضایی قابل توجه وجود دارد.
سوئیچ اول در کنار Xist و دنباله اولیه آن قرار دارد. تنها زمانی معکوس می‌شود که دوز دو برابری آنزیم‌های رمزگذاری‌شده مرتبط با X وجود داشته باشد. به نظر می رسد این آنزیم ها واسطه تخریب عواملی هستند که بخش های نزدیک Xist را مسدود می کنند. هنگامی که آنزیم کافی وجود دارد، ژن برای سیگنال های تقویت Xert در دسترس می شود. با این حال، تنها با یک کروموزوم X، مقدار بسیار کمی از آن وجود دارد و Xist مسدود شده و قادر به انجام کار خود نیست.
شولتز توضیح می دهد که سوئیچ دوم به Xist نزدیک نیست: "مانند سایر ژن های رشدی، تقویت کننده نسبتاً از ژن هدف خود فاصله دارد. او گفت: "DNA باید در یک حلقه خم شود تا با ژن تماس پیدا کند." به همراه تیم تحقیقاتی Stefan Mundlos در MPIMG، تیم او در حال مطالعه ساختار سه بعدی DNA در اطراف ژن Xist هستند. ما نشان می‌دهیم که سیگنال‌های دور از یکدیگر در زنجیره DNA یکپارچه شده‌اند.»
شولتز می گوید: «دو مسیر سیگنال به هم متصل هستند. "ناحیه کنار Xist مکانیزم را باز می کند و به عنوان یک کلید روشن/خاموش عمل می کند. سپس تقویت کننده می تواند وقتی سلول به اندازه کافی توسعه یافته است، ماشه را بکشد."
مدل برای سایر ژن های رشدی
شولتز گفت: یافته‌های جدید سرنخ‌هایی را برای سال‌ها تحقیق بیشتر برای روشن کردن کامل غیرفعال شدن کروموزوم X فراهم می‌کند. با این حال، در حالی که فرآیند کنترل شده توسط Xist در قلمرو حیوانات منحصر به فرد است، مکانیسم های کنترل ژنتیکی منحصر به فرد است. شولتز معتقد است که تنظیم Xist می تواند برای درک بهتر ژن های رشدی دیگر نیز استفاده شود: "غیرفعال سازی X به خودی خود یک سیستم شگفت انگیز است، اما مهمتر از همه، این یک مدل بسیار ارزشمند برای درک بهتر روابط تنظیمی در ژنوم ما است."
نقل قول: مطالعه جدید تقسیم کار بین سوئیچ های ژنتیکی را روشن می کند (2022، 5 ژانویه)، بازیابی شده در 5 ژانویه 2022 از https://phys.org/news/2022-01-division-labor-genetic.html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- Abdulmanap Nurmagomedov پدر UFC را Khabib مرده در 57 از coronavirus عوارض
- آنچه شما نیاز به دانستن در فدرال پاسخ در پورتلند و سوالات حقوقی آن را بالا می برد
- مهمترین دروغ به استخر پیش ساخته
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- لامپ کم مصرف به احتمال زیاد به انصراف از فصل با لیگ آینده بسیار زیادی را در شک'
- خطوط هوایی آمریکا پرواز خواهد کرد در ظرفیت کامل — فقط 3 خطوط هوایی ایالات متحده را مسدود وسط صندلی در پروازهای داخلی
- اطلاعات قطعی به چادر بازی کودک
- جزئی لیگ تیم ایده خلاق را به مسخره خیانت Astros