تا حالا چیزی درباره یه بخش مرموز و عجیب توی DNA ما به اسم LINE-1 شنیدی؟ داستانش خیلی جالبه! یه روز دانشمندا فاز برداشتن که بالاخره رمز ژنوم انسان رو کشف می‌کنیم و حالا دیگه همه چی درباره زندگی و سلامتی و بیماری‌ها رو می‌فهمیم! ولی وقتی ژنوم رو باز کردن دیدن فقط یه درصد خیلی کوچیکش (تقریباً ۱٪) داره برای پروتئین‌ها کد میده. بقیه‌ش رو هم خیلی راحت گذاشتن تو دسته “junk DNA” یا همون “DNA به‌دردنخور”! ولی خب دنیا همیشه پیچیده‌تر از این حرفاست…
حالا بیاین شیرجه بزنیم تو ماجرای LINE-1 — یه اسم عجیب که مخفف Long Interspersed Nuclear Element-1 هست. اگه بخوام خیلی ساده بگم، این یه جور رتروترانسپوزون هست. رتروترانسپوزون یعنی تیکه‌هایی از DNA که خودشون می‌تونن خودشون رو کپی و جابه‌جا کنن توی ژنوم. اینا برعکس ویروس‌ها که از بیرون میان، میلیون‌ها سال خودشون با ما تکامل پیدا کردن و از پدرو مادر به بچه‌ها منتقل شدن.
دکتر لیام هولت، که استاد دانشگاه NYU هم هست، گفته:”ما توی ژنوم‌مون تقریباً ۵۰۰ هزار تا LINE-1 داریم، ولی ژن‌های اختصاصی انسان فقط ۲۰ هزار تا هستن! برای هر ژن، ۲۰ تا LINE-1 داریم. یعنی میشه گفت از لحاظ تعداد، بیشتر LINE-1 هستیم تا ژن!”
دانشمندا اوایل فکر می‌کردن این LINE-1ها مثل مسافرهای بی‌خاصیت یا حتی مزاحم (بهشون می‌گفتن “selfish DNA” یعنی DNA خودخواه!) فقط دنبال زنده موندن و زیاد شدن خودشون‌ان و هیچ سودی ندارن. اما الان قضیه فرق کرده. معلوم شده LINE-1 هم می‌تونه قشنگ دردسر درست کنه و هم برای تکامل و تغییرات مهم تاریخی لازم بوده!
یه نمونه باحال از تاثیرش رو دکتر هولت اینجوری گفته: یه زمانی یکی از همین عناصر پرید وسط یه ژن مهم و باعث شد نیاکان میمونای اولیه دمشون رو از دست بدن! یعنی LINE-1 حتی توی تکامل میمون‌ها، دم نداشتن‌شون و اینکه نزدیک‌تر شدن به ما آدم‌ها، نقش داشته!
ولی این شیطونی‌ها فقط به دوران باستان مربوط نیست… LINE-1 هنوزم بلده چه جور پاشو تو زندگی ما آدمای امروزی بذاره. مشکل اینجاست که LINE-1ها می‌تونن خودشون رو هر جا توی ژنوم خواستن بذارن و این ژنوم رو حسابی شخم بزنن. البته بدن ما پر از ابزار و مکانیزم واسه خاموش کردن و کنترل این موجوداست. مثلاً دکتر هولت میگه فقط حدود ۱۰۰ تا از این LINE-1ها واقعاً فعال و خطرناک‌ان و بقیه‌شون خاموشه…
اما وای به روزی که این سیستم کنترلی بهم بریزه! یکی از جاهایی که کنترل از دست می‌ره، سرطان هست. توی سلول‌های سرطانی، سلول قادر نیست LINE-1 رو سرکوب کنه و اینا بیش‌فعال می‌شن. این باعث میشه سلول‌های سرطانی بیشتر جهش داشته باشن و شرایط براشون وخیم‌تر شه. حتی بعضی دانشمندا دارن تحقیق می‌کنن که LINE-1 می‌تونه به‌عنوان یه نشونه تشخیصی زودهنگام سرطان هم به کار بره — یعنی Biomarker. (Biomarker یعنی یه نشونگر ژنتیکی یا زیستی که می‌تونه یه بیماری رو زودتر نشون بده.)
جالب‌تر اینکه LINE-1 ربط داره به پیری و التهاب بدن. دکتر هولت میگه یکی از مهم‌ترین چیزایی که با افزایش سن رخ میده، افت سرکوب LINE-1 هست. وقتی بدن سال‌خورده میشه، LINE-1ها فعال‌تر می‌شن و شروع می‌کنن به تولید هیبریدهای RNA-DNA (یعنی مولکول‌هایی که ترسناک به نظر می‌رسن برای سیستم ایمنی بدن!) و اینجاست که بدن فکر می‌کنه حمله ویروسی شده و سیستم ایمنی رو با التهاب روشن می‌کنه. همون التهاب که باعث مشکلاتی مثل آرتروز و بیماری‌های مغز و اعصاب توی سنین بالا میشه.
حتی بعضی تحقیقات نشون داده توی بعضی بیماری‌های حرکتی مثل ALS (که یکی از بیماری‌های مخرب نورون حرکتیه) فعالیت LINE-1 بالاتر از حده.
خب حالا راه حل چیه؟ آیا میشه این LINE-1ها رو خاموش کرد؟ بهترین روشی که الان دانشمندا دارن بررسی می‌کنن استفاده از داروهای بازدارنده رِوِرس ترانسکریپتاز هست (reverse transcriptase inhibitors). این داروها اصلیشون برای درمان HIV ساخته شده بودن، ولی چون LINE-1 هم از همون روشی برای کپی خودش استفاده می‌کنه، شاید بتونیم با این داروها فعالیتش رو کم کنیم. البته یه مشکل بزرگ اینجاست: آنزیم تلومراز (telomerase) که طول تلومرها رو حفظ می‌کنه و جلوی پیر شدن سریع سلول‌ها رو می‌گیره، اونم از همین مکانیزم استفاده می‌کنه! پس اگه الکی LINE-1 رو خاموش کنی، ممکنه پیر شدن رو بیشتر کنی چون تلومراز هم به دردسر می‌افته! خلاصه خیلی حرکت مرموز و خطرناکیه.
اما قصه به اینجا ختم نمیشه! تیم دکتر هولت تازه یه کار باحال انجام داده: فهمیدن یه پروتئین به اسم ORF1 که توسط LINE-1 ساخته میشه، با جمع شدن دور RNA خودش، یه چیزی درست می‌کنه شبیه چسب! یعنی می‌تونه دو تا کروموزوم رو مثل چسب به هم بچسبونه. بعد سلول موقع تقسیم مجبوره این کروموزوم‌های چسبیده رو بکشه و در نتیجه کروموزوم‌ها قاطی‌پاتی میشه — همین بهم‌ریختگی توی ژنوم همون چیزیه که می‌تونه پیشرفت سرطان رو سرعت بده.
غول مرحله آخر: چرا LINE-1 اصلاً وجود داره و طبیعت بیرحمانه حذفش نکرده؟ جوابش واضحه: طبیعت دوست داره سیستم رو گاهی به هم بزنه تا شاید نوآوری و یهو جهش بزرگی توی تکامل پیش بیاد. این “قمار ژنتیکی”ه! بیشتر وقتا قاطی پاطی می‌کنه، ولی هر چند وقت یه بار هم یه شاهکار عجیب درمیاد! دکتر هولت خودش میگه: “انگار داری آچار پرت می‌کنی تو ماشینت به امید اینکه شاید بهتر شه! معمولاً خراب میشه، ولی شاید یه بار تو عمرت کمکت کنه!”
خلاصه، LINE-1 یه حقیقت جالب درباره ژنوم ماست که داره دنیا رو هی تغییر میده و روی سرطان، پیری و تکامل تاثیری عمیق داره. پس دفعه بعد که کسی بهت گفت DNA به دردنخور وجود داره، با افتخار بگو: هیچ کدوم واقعا به دردنخور نیستن، حتی اونایی که دردسر درست می‌کنن!
منبع: +
