کشف رازی جدید در فرآیند پیری و سرطان

کشف رازی جدید در فرآیند پیری و سرطان

کشف رازی جدید در فرآیند پیری و سرطان ،دانشمندان و محققان مدتهاست برای پیشگیری و درمان از سرطان و پیری تحقیقات گسترده ای را انجام میدهند.

 توالی های غیر کدشونده DNA به طور بالقوه در پیری و سرطان نقش دارند.

محققان، به تازگی ناحیه ای از DNA را با نام VNTR2-1 شناسایی کرده اند. به نظر می رسد فعالیت ژن تلومراز را کنترل می کند. نشان داده شده است از پیری در انواع خاصی از سلول ها جلوگیری می کند. ارتباط بین پیری و سرطان به چه صورت است؟ دانستن اینکه چگونه ژن تلومراز تنظیم و فعال می شود و اینکه چرا فقط در انواع خاصی از سلول ها فعال است می تواند در آینده کلیدی برای درک چگونگی پیر شدن انسان و جلوگیری از گسترش سرطان باشد.

بدن انسان اساسا از تریلیونها سلول زنده تشکیل شده است.

با افزایش سن، سلول هایش پیر می شوند. این اتفاق زمانی می افتد که تکثیر و تقسیم سلول ها متوقف می شود. دانشمندان مدتهاست می دانند که ژن ها بر نحوه پیر شدن سلول ها و طول عمر انسان ها تأثیر می گذارند. اما نحوه عملکرد آنها دقیقاً مشخص نیست. یافته های یک مطالعه جدید به سرپرستی محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن، قطعه کوچکی از این معما را حل کرده است. دانشمندان را یک گام به حل معمای پیری نزدیک کرده است.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دکتر ژو، پروفسور کالج داروسازی

اخیرا ناحیه ای از DNA را که به نام VNTR2-1 شناخته می شود، شناسایی کردند. به نظر می رسد فعالیت ژن تلومراز را تقویت می کند. نشان داده شده است از پیری در انواع خاصی از سلول ها جلوگیری می کند. این مطالعه اخیرا در مجله Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) منتشر شده است.

ژن تلومراز، فعالیت آنزیم تلومراز را کنترل می کند.

به تولید تلومرها کمک می کند. کلاهک هایی در انتهای هر رشته DNA که از کروموزوم های درون سلول های ما محافظت می کند. در سلول های طبیعی، طول تلومرها هر بار که سلول ها DNA خود را قبل از تقسیم کپی می کنند، کمی کوتاهتر می شود. وقتی تلومرها خیلی کوتاه می شوند، سلول ها دیگر نمی توانند تکثیر شوند. درنتیجه باعث پیری و مرگ آنها می شود. با این حال، در انواع خاصی از سلول ها – از جمله سلول های سرطانی – فعالیت ژن تلومراز تضمین می کند که هنگام کپی شدن DNA، تلومرها به همان طول بازگردانده می شوند. این اساسا چیزی است که ساعت پیری را در سلول های جدید شروع می کند. اما همچنین دلیل آن است که سلول های سرطانی می توانند به تکثیر و ایجاد تومور ادامه دهند. دانستن اینکه چگونه ژن تلومراز تنظیم و فعال می شود و چرا فقط در انواع خاصی از سلول ها فعال است، می تواند روزی کلیدی برای درک چگونگی افزایش سن انسان و همچنین چگونگی جلوگیری از گسترش سرطان باشد. به همین دلیل است که دکتر ژو، 20 سال گذشته از کار خود را به عنوان یک دانشمند برجسته، تنها بر روی مطالعه این ژن متمرکز کرده است.

دکتر ژو گفت:

آخرین یافته های تیمش مبنی بر اینکه VNTR2-1 به پیشبرد فعالیت ژن تلومراز کمک می کند، به دلیل نوع خاصی از توالی DNA است. ” تقریبا 50 درصد از ژنوم ما شامل DNA تکراری است که پروتئینی را کد نمی کنند”. ” این توالی های DNA به عنوان” DNA غیرکدشونده “یا بخش های تاریک در ژنوم ما در نظر گرفته می شوند.  مطالعه آنها دشوار است. این مطالعه توضیح می دهد که یکی از آن واحدها، در واقع عملکرد مهمی دارد زیرا فعالیت ژن تلومراز را افزایش می دهد”. یافته های آنها بر اساس یک سری آزمایشات است. نشان می دهد حذف این توالی DNA از سلول های سرطانی – چه در رده سلولی انسان و چه در موش – باعث کوتاه شدن تلومرها می شود. پس منجر به افزایش سن سلول ها و توقف در رشد تومورها می شود. همچنین در پیری و سرطان نقش دارد.

روش مطالعه

طول توالی نمونه های DNA  از افراد صدساله آمریکایی و آفریقایی تبار و شرکت کنندگان در مطالعه صدساله جورجیا مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه ای که گروهی از افراد 100 ساله یا بالاتر را بین سالهای 1988 تا 2008 مورد بررسی قرار داد. محققان دریافتند که طول توالی ها از 53 تکرار یا کپی DNA تا 160 تکرار متغیر است. دکتر ژو گفت: ” مطالعه ما در واقع نشان می دهد که ژن تلومراز در افرادی با توالی طولانی تر فعال تر است.”

سکانس های بسیار کوتاه فقط در شرکت کنندگان آمریکایی آفریقایی تبار یافت شد.

آنها با دقت بیشتری به آن گروه توجه کردند. با این حال، ژو گفت شایان ذکر است که داشتن یک دنباله کوتاهتر، لزوما به این معنی نیست که طول عمر شما کوتاه تر خواهد بود. زیرا این بدان معناست که ژن تلومراز کمتر فعال است. طول تلومر شما ممکن است کوتاهتر باشد. می تواند احتمال ابتلا به سرطان را در شما کاهش دهد.

دکتر ژو در ادامه بیان کرد:

“یافته های ما نشان می دهد که این توالی VNTR2-1، به تنوع ژنتیکی، نحوه افزایش سن و نحوه ابتلا به سرطان کمک می کند”. “ما می دانیم که انکوژن ها – یا ژن های سرطانی – و ژن های سرکوب کننده تومور، دلایلی را برای ابتلا به سرطان در نظر نمی گیرند. تحقیقات ما نشان می دهد که تصویر بسیار پیچیده تر از یک جهش سرطان زا است و باعث قوی شدن می شود”. آمریکایی های آفریقایی تبار، نسل ها در ایالات متحده بوده اند. بسیاری از آنها دارای اجداد قفقازی بوده اند. ممکن است بخشی از این دنباله را از آنها به ارث برده باشند. بنابراین به عنوان گام بعدی، او و تیمش امیدوارند بتوانند دنباله را در جمعیت آفریقایی مطالعه کنند.  

پیاده روی و آلزایمر

 

اهمیت مطالعه

توالی های تکراری DNA در ژنوم انسان فراوان است. تنوع بالای آنها به تنوع ژنتیکی و حساسیت به بیماری کمک می کند. در اینجا، ما گزارش می دهیم که توالی متغیر تکراری پشت سر هم VNTR2-1، برای رونویسی ژن تلومراز ترانسکریپتاز معکوس انسانی (hTERT) به شیوه ای وابسته به بافت سلول ضروری است. حذف این توالی در محل ژنومی خود آن در سلول های سرطانی، منجر به کوتاه شدن تلومر میشود. سبب پیری سلولی و اختلال در رشد تومور می گردد. درواقع در پیری و سرطان نقش دارد. طول VNTR2-1، متشکل از 53 تا 160 نسخه از تکرارهای 42 جفت بازی است. در جمعیت های انسانی بسیار متفاوت است. آلل های hTERT با VNTR2-1 کوتاه در افراد صدساله آمریکایی آفریقایی تبار کمتر دیده می شوند. این نشان می دهد که تنظیم آنزیم hTERT توسط توالی VNTR2-1 در پیری و سرطان انسان نقش دارد. منبع: https://doi.org/10.1073/pnas.2019043118