تا حالا به این فکر کردی که چرا سلولهای بدنمون نه زیادی ریزن، نه زیادی گنده؟ فقط کافیه یه ذره اندازهشون بهم بخوره، ممکنه دردسر درست بشه: از بیماریهای جورواجور گرفته تا مشکلات جدیتر. ولی اصل ماجرا اینه که تا همین تازگیا کسی نمیدونست چی دقیقاً این تعادل رو کنترل میکنه.
خب خبر داغ اینکه یه تیم محقق از بیمارستان SickKids تو کانادا بالاخره موفق شدن همون دکمه مخفی کنترلکننده اندازه سلول رو پیدا کنن! اما نکته جذابش اینه که این ژن اصلاً از اون نوع ژنهایی نیست که براتون همیشگی بودن؛ یعنی ژنهایی که مسئول ساخت پروتئین هستن. قضیه مربوط به بخش رمزآلودی از DNA میشه که بهش میگن “ژنهای غیرکدکننده” یا همون non-coding genes؛ یعنی بخشهایی از ژنوممون که چیزی برای ساختن پروتئین نمینویسن و تا مدتها فکر میکردیم فقط یه مشت آشغالن! (اصلاً یه اسم باحال براش گذاشته بودن: “junk DNA”)
حالا داستان از این قراره که ژن جدیدی به اسم CISTR-ACT که تو همون بخش غیرکدکننده قرار داره، کشف شده و معلوم شده کنترل اصلی اندازه سلول رو به دست داره. محققین کشف کردن که این ژن یه نوع RNA میسازه به اسم long non-coding RNA. اگر اسم RNA براتون گنگه، بدونین همون مولکولیه که معمولاً پیامها رو از DNA به بیرون میبره و معمولاً کارش تولید پروتئینه، ولی این یکی فقط پیامرسان نیست، خودش نقش مدیریت و تنظیم هم داره!
طبق حرف دکتر Philipp Maass که توی تیم تحقیقاتی بوده، برای اولین بار واقعاً فهمیدن یه RNA غیرکدکننده هست که مستقیماً باعث بزرگ یا کوچیک شدن سلولها میشه. قبلاً فقط فکر میکردن شاید برای بیماریهای مندلی یا مشکلات غضروف کاری انجام بده، اما کسی نمیدونست دقیقاً با اندازه سلول چی کار میکنه!
اونا برای اینکه بفهمن این ژن دقیقاً چهجوری کار میکنه، اومدن ابزارهای ویرایش ژنی پیشرفته مثل CRISPR/Cas9 و Cas13 رو با علم کامپیوتر قاطی کردن، یعنی عملاً دیگه دانش و تکنولوژی و رایانه رو با هم قاطی کردن تا راز کار رو کشف کنن. (CRISPR/Cas9 و Cas13 ابزارهایی هستن برای ویرایش یا خاموش و روشن کردن ژنها، مثلاً میتونیم با هاشون یه ژن خاص رو کلی کم یا زیاد کنیم تا ببینیم چی میشه!)
نتیجه چی شد؟ فهمیدن که این CISTR-ACT داره روی کلی ژن دیگه تأثیر میذاره که هم به رشد سلول، هم ساختار سلول و هم چسبیدن سلولها به هم مربوط میشه (این آخری رو بهش میگن cell adhesion یعنی اینکه سلولها چه جوری به هم وصل و هماهنگ میمونن).
جالبتر اینکه وقتی دانشمندها اومدن سطح این ژن رو کم یا حذف کنن، سلولها هی بزرگ و گنده شدن. مثلاً گلبولهای قرمز خون، حسابی رشد کردن و توی مغز هم ساختارهای جدید دیدن. ولی برعکس، وقتی این ژن رو زیاد وارد کردن، سلولها ریز و جمعوجور شدن. یعنی کنترل سایز درست مثل یه ولوم تو دست این ژنه.
یه نکته باحال دیگه هم اینه که این ژن (یا همون RNA) نقش یه جور راهنما برای پروتئینی به اسم FOSL2 رو بازی میکنه. یعنی، مثل آهنربا (magnet) به اون پروتئین میگه برو این ژنها رو روشن و خاموش کن! پروتئین FOSL2 هم جزو اونهایی هست که روی تنظیم رشد سلول، مخصوصاً موقع ساخته شدن مغز و مغز استخوان، اثر میذاره. سرپرست تیم گفته بود اثر این همکاری مثل اینه که وقتی آهنربا رو برداری، سلولها گنده میشن و وقتی بزاریش سر جاش، کوچیک میشن!
این داستان فقط مربوط به یه نوع سلول یا اصلاً فقط انسان هم نیست. تو انواع مختلف سلول و حتی گونههای مختلف حیوونی هم امتحانش کردن و همین اثر رو دیدن. یعنی این مکانیسم ازون رازهای پایهای توی دنیای زیسته که خیلی وقت بود قایم شده بود.
چرا این کشف مهمه؟ چون اندازه سلول توی خیلی از بیماریها مثل سرطان، کمخونی (anemia یعنی وقتی گلبول قرمز کم داری یا کوچیکه)، یا بیماریهای رشدی، نقش اساسی داره. الان که فهمیدن همچین کنترلری هست و میشه از دو جهت (یعنی درجه DNA و RNA) روش اثر گذاشت، باز مسیر جدیدی برای درمانهای هدفمند و دقیق باز میشه. یعنی شاید روزی بتونیم سایز سلولها رو تو بیماریهای خاص با درمانهای جدید تنظیم کنیم!
پشت این پروژه یه همکاری گنده بین تیمهای ژنتیک، تصویربرداری مغز، و زیستشناسی محاسباتی تو SickKids بود و حمایت مالی هم از مراکز پژوهشی مهم کانادا گرفتن.
در نهایت هم نتیجه تحقیقشون رو توی مجله Nature Communications چاپ کردن که خودش نشون میده کشف خیلی مهم و ماندگاریه.
خلاصه که حالا دیگه اون بخش به اصطلاح آشغالی ژنوم رو نمیتونیم دستکم بگیریم؛ ممکنه همین قسمتها کل زندگیمون رو کنترل کنن!
منبع: +
