پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

بر اساس یافته‌ها، رشته‌های DNA حلقه‌هایی را تشکیل می‌دهند و تصور بر این است که این حلقه‌ها بر بیان ژن، نوترکیبی و ترمیم DNA تأثیر می‌گذارند. اما طبق یک مطالعه‌ی جدید، حلقه‌های DNA نادر و زودگذر هستند؛ در نتیجه نقش عملکردی آنها ممکن است نیاز به بازاندیشی داشته باشد.

حلقه‌های DNA توسط محققان MIT تحت تصویربرداری سلول زنده قرار گرفتند. آنها با استفاده از تجزیه و تحلیل محاسباتی برای درک مشاهدات خود، دریافتند که در یک بخش از ژنوم، حلقه‌های کاملاً شکل گرفته تنها برای 20 تا 45 دقیقه یا حدود 3 تا 6 درصد مواقع وجود دارند.

اگر حلقه فقط برای چنین دوره کوتاهی از چرخه سلولی مطرح باشد و عمر بسیار کوتاهی داشته باشد، نباید این حالت کاملاً حلقه‌ای را تنظیم کننده‌ی اصلی بیان ژن بدانیم. یافته‌های تفصیلی این مطالعه در مجله Science منتشر شده است.

علاوه بر مشخص کردن ماهیت نادر و پویای حلقه‌های کروماتین کامل، محققان دریافتند که حلقه‌های نیمه اکسترود شده (خارج شده) در حدود ۹۲ درصد مواقع وجود دارند. در واقع، با ادغام داده‌های تجربی خود با شبیه‌سازی‌های پلیمری، آنها توانستند میزان نسبی حالت‌های بدون حلقه، تا حدی اکسترود شده و حلقه‌ی کامل را تعیین کنند.

محققان فرض می‌کنند که حلقه‌های جزئی ممکن است نقش مهم‌تری در تنظیم ژن نسبت به حلقه‌های کاملاً تشکیل شده ایفا کنند. بیش از 90 درصد مواقع، برخی از حلقه‌های گذرا وجود دارند و احتمالاً آنچه مهم است داشتن آن حلقه‌هایی است که دائماً اکسترود می‌شوند. خود فرآیند اکستروژن ممکن است مهم‌تر از حالت حلقه‌ی کامل باشد که فقط برای مدت کوتاهی رخ می‌دهد.

با استفاده از این فناوری، که ترکیبی از روش‌های آزمایشی و محاسباتی جدید است، می‌توان به حلقه‌های دیگر در ژنوم نزدیک شد. محققان قصد دارند نقش حلقه‌های خاص را در بیماری بررسی کنند. بسیاری از بیماری‌ها، از جمله یک اختلال رشد عصبی به نام سندرم FOXG1، می‌توانند با پویایی حلقه معیوب مرتبط باشند. همچنین آنها اکنون در حال مطالعه این هستند که چگونه شکل طبیعی و جهش یافته ژن FOXG1 و همچنین ژن MYC (ژن عامل سرطان) تحت تأثیر تشکیل حلقه ژنوم قرار می‌گیرند.

 https://www.genengnews.com/topics/omics/dna-loops-seem-too-short-lived-to-loom-large-in-gene-expression/