پژوهشگران ۵۰۰۰۰ i-motif در DNA انسان را شناسایی کرده‌اند که پتانسیل تنظیمی آن‌ها و ارتباطشان با بیماری‌ها را برجسته می‌کند. این کشف مهم، نقش i-motif در فعالیت ژن را آشکار کرده و مسیر تازه‌ای برای پیشرفتهای درمانی باز می‌کند.
گره‌های پنهان در DNA: رمزگشایی از پتانسیل i-motifها
ساختار مارپیچ دوگانه‌ی DNA همواره مورد توجه بوده است. اما تحقیقات جدید، پیچیدگی‌های بیشتری از آن را آشکار می‌کنند. در میان این رموز نهفته در ژنوم انسان، i-motifها قرار دارند. این ساختارهای چهار رشته‌ای غیرمعمول DNA، در شرایط خاص، شکل گره به خود می‌گیرند. یک مطالعه‌ی پیشگامانه، بیش از ۵۰۰۰۰ i-motif را نقشه‌برداری کرده است. این مطالعه، تأثیر بالقوه‌ی آن‌ها را بر تنظیم ژن و ارتباطشان را با بیماری‌هایی مانند سرطان روشن می‌کند.
نقشه‌برداری از یک راز
این پژوهش گسترده توسط محققان مؤسسه‌ی تحقیقات پزشکی گاروان انجام شده است. این اولین نقشه‌برداری جامع i-motifها در سلول‌های انسانی است. نتایج این مطالعه در The EMBO Journal منتشر شده است. دانشمندان با استفاده از یک آنتی‌بادیِ اختصاصی که به i-motifها متصل می‌شود، موفق به شناسایی این ساختارها در سه نوع سلول مختلف شدند.
i-motifها با ساختار مارپیچ دوگانه‌ی معروف DNA متفاوت هستند. این تفاوت در نحوه‌ی شکل‌گیری آن‌هاست. برخلاف جفت شدن معمول بازهای DNA، i-motifها زمانی تشکیل می‌شوند که بازهای سیتوزین روی یک رشته با یکدیگر واکنش دهند. در ابتدا تصور می‌شد به دلیل تشکیل در محیط اسیدی، اهمیت چندانی ندارند. اما مطالعات بعدی نشان داد که i-motifها می‌توانند در pH فیزیولوژیکی بدن، به‌ویژه در محیط‌های مولکولی متراکم یا نواحی ابرپیچیده DNA، نیز وجود داشته باشند.
یافته‌های کلیدی و پیامدها
این تحقیق نشان می‌دهد که i-motifها به‌صورت تصادفی در ژنوم پراکنده نیستند. بلکه در مناطقی خاص که نقش مهمی در تنظیم ژن دارند، متمرکز شده‌اند. این مناطق شامل پیش‌برنده‌ی ژن‌هایی هستند که در مراحل خاصی از چرخه‌ی سلولی فعال می‌شوند. بنابراین، i-motifها می‌توانند به‌عنوان تنظیم‌کننده‌های پویا عمل کنند. آن‌ها بر زمان و نحوه‌ی بیان ژن‌های خاص تأثیر می‌گذارند.
نکته‌ی جالب توجه، یافتن i-motifها در مناطق تنظیمی انکوژن‌ها، از جمله انکوژن MYC است. هدف قرار دادن این انکوژن با داروها بسیار دشوار بوده است. این یافته، امکان طراحی درمان‌های جدید را فراهم می‌کند. این درمان‌ها می‌توانند با استفاده از ساختارهای i-motif، فعالیت ژن‌ها را تعدیل کنند. این یافته، امید تازه‌ای برای درمان سرطان‌ها و سایر بیماری‌های مرتبط با اختلالات ژنومی ایجاد می‌کند.
مسیرهای آینده
پروفسور دنیل کریست، سرپرست این مطالعه، بر اهمیت این یافته‌ها تأکید می‌کند: «این مطالعه ثابت می‌کند که i-motifها صرفاً موضوع آزمایشگاهی نیستند. بلکه ساختارهای گسترده‌ای هستند که احتمالاً نقش‌های مهمی در عملکرد ژنوم دارند.» دکتر سارا کامرفلد، از دیگر نویسندگان این مطالعه، می‌افزاید: این ساختارها می‌توانند به‌عنوان اهداف تشخیصی یا درمانی، به‌ویژه برای بیماری‌هایی که گزینه‌های درمانی محدودی دارند، مورد استفاده قرار گیرند.
محققان در آینده قصد دارند پیامدهای زیستی i-motifها را با جزئیات بیشتری بررسی کنند. تکنیک‌های پیشرفتهای مانند رسوب ایمنی i-motif با میل ترکیبی بالا به همراه توالی‌یابی، اطلاعات ارزشمندی فراهم کرده‌اند. اما هنوز نکات زیادی برای کشف وجود دارد. درک چگونگیِ تأثیر i-motifها بر ساختار ژنوم و فرآیندهای سلولی، می‌تواند راه را برای درمان‌های نوآورانه و ابزارهای تشخیصی جدید هموار کند.
i-motifها نمونه‌ای از پیچیدگی‌های طبیعت و پتانسیل بکر آن برای پیشرفتهای پزشکی هستند. با ادامه‌ی کاوش‌های علمی در این گره‌های پنهان در DNA، ما به درک بهتری از آن‌ها دست خواهیم یافت.
اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: the brighter side of news
