تغطية شاملة

السيطرة على الجينات، ليس كل شيء مهم

يعتبر كل ارتباط من البروتينات بالحمض النووي مهماً في حياة الخلية. يدعي باحثون من جامعة بيركلي أن الطرق التقليدية لتحديد البروتينات المشاركة في التحكم في التعبير الجيني في الخلايا غير دقيقة

الجينوم البشري – رسم توضيحي
الجينوم البشري – رسم توضيحي
جميع خلايا جسمنا منذ لحظة تكوينها تحتوي على نفس المعلومات الوراثية. تعمل أنظمة التحكم المعقدة على تمكين التعبير التفاضلي الذي يتغير بين أنواع الخلايا المختلفة ويتيح تطور الأنسجة ووظيفتها الفريدة. كيف يتم التحكم في التعبير الجيني في الخلايا؟ إحدى الوسائل الرئيسية للتحكم في التعبير الجيني هي عوامل النسخ. هذه هي البروتينات التي ترتبط بتسلسلات فريدة على سطح الحمض النووي، على مقربة من الجينات، وتتيح نسخ الجينات إلى الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA)، والذي يتم ترجمته في النهاية إلى بروتينات نشطة، والتي تتضمن أيضًا نسخًا إضافيًا عوامل.

إحدى الطرق الشائعة في دراسة التحكم في التعبير الجيني هي رقاقة Chip. باستخدام هذه الطريقة، من الممكن عزل وتحديد تسلسلات الحمض النووي التي ترتبط بها عوامل النسخ. السؤال المطروح هو: هل كل رابط لعامل النسخ لتسلسلات الحمض النووي ذات أهمية كارثية؟

قام مجموعة من الباحثين من جامعة بيركلي في كاليفورنيا بفحص نظام التحكم الذي يتحكم في تطور أجنة ذبابة الدروسوفيلا. ذبابة الفاكهة هي حيوان نموذجي شائع جدًا في الدراسات الوراثية، وسلسلة عوامل النسخ المشاركة في التحكم في تطور الجنين وأنسجته وأعضائه، وتحديد شكله بمرور الوقت معروفة في الغالب. اختار الباحثون التركيز على ستة عوامل نسخ في ذبابة الفاكهة النامية، والمعروفة بتورطها في التحكم في التعبير عن عشرات الجينات، وفحصوا المواقع الموجودة على سطح الحمض النووي التي ترتبط بها. ووجدوا أن هناك مناطق معينة يتم التعرف عليها من خلال العديد من عوامل النسخ، وأن ارتباطها المشترك بتلك المنطقة يمكّن من التحكم في الجين المستهدف القريب، وهي ظاهرة معروفة في العديد من الأنظمة البيولوجية. ومن ناحية أخرى، ولدهشتهم، وجدوا أن عوامل النسخ هذه تتعرف وترتبط بآلاف المواقع على سطح الحمض النووي. عدد أكبر بكثير من عدد الجينات التي تسيطر عليها. يبدو أن الارتباط بالعديد من المواقع التي حددها الباحثون ليس مهمًا في التحكم في التعبير الجيني.

ما هي أهمية ربط عوامل النسخ بخلاف التحكم في التعبير الجيني؟ من الممكن أن تؤثر على ارتباط ونشاط عوامل النسخ الأخرى أو أنها تلعب دورًا في تحديد بنية الكروموسوم (الشكل الذي يتم به تنظيم الحمض النووي) أو في عمليات ازدواجية أو إصلاح الحمض النووي. الاحتمال الآخر هو أن هذا لا يهم على الإطلاق. ووفقا للبروفيسور مايكل آيزن، أحد رواد البحث، لدينا اليوم القدرة على مراقبة الأحداث الجزيئية في الأنظمة الحية، بدقة عالية، وهناك ميل طبيعي للاعتقاد بأن كل ما يحدث في الخلية ذو أهمية عالية أهمية، ولكن هذا قد لا يكون دقيقا بالضرورة.

يبدو من البحث أن المفهوم، في النهج المقبول، والذي بموجبه يشير ربط عامل النسخ بالحمض النووي إلى تورطه في التحكم في الجينات المجاورة له (الاعتماد على طريقة ChIP-chip) قد يكون غير دقيق و حتى خطأ. هذه النتائج لها آثار فيما يتعلق بكيفية التعامل مع هذه النتائج.

تعليقات 2

  1. يبدو لي ظاهريًا أن كل خلية هي نوع من الكمبيوتر "البدائي"، وهو ليس بالضرورة فعالاً، أو "اجتاز" نوعًا من التحسين للعمل بكفاءة.
    وما حدد وجود المعلومات غير الضرورية هو التطور.
    والذي لا يعتمد فقط على الحمل الجيني.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.