درک جدید از انگل ژنتیکی باستانی ممکن است باعث پیشرفت های پزشکی شود

یک مطالعه جدید منتشر شده در نیچر، ساختاری که مسئول نوشتن بیشتر «ژنوم تاریک» بدن ما است را مشخص کرده است. ژنوم تاریک همان ۹۸ درصد از ژنتیک انسان بوده که برای دانشمندان ما ناشناخته هستند. این یافته‌ها ممکن است به درمان‌های کاملا جدیدی برای بیماری‌های خودایمنی، سرطان و تخریب عصبی کمک کند.

یک تیم بین المللی از دانشمندان موسسه تحقیقاتی Rutgers و بیش از ده‌ها موسسه دیگر، از جمله دانشگاه‌ها، اولین تصاویر با وضوح بالا و جزئیات ساختاری یک عنصر ویروس مانند به نام LINE-1 را منتشر کرده‌اند. آن‌ها این ویروس را به عنوان «یک انگل ژنتیکی باستانی» توصیف می‌کنند که یکی از رایج‌ترین بخش‌های DNA انسان است. این تحقیق توسط مارتین تیلور در دانشکده پزشکی هاروارد و محققان شرکت بیوتکنولوژی ROME Therapeutics رهبری شد.

ویروس LINE-E و جلوگیری از برخی بیماری‌های لاعلاج

همانطور که می‌دانید ویروس‌ها از دی ان ای ساخته شده‌اند. LINE-1 یکی از رایج‌ترین ژن‌ها در DNA انسان است. ژنوم یک فرد معمولی حاوی بیش از نیم میلیون نسخه از DNA ویروس مانند است. بنابراین، بخش عمده‌ای از «ژنوم تاریک» ما را تشکیل می‌دهد. ژنوم تاریک، ماده ژنتیکی ناشناخته‌ای است که برای هیچ یک از پروتئین‌هایی که بدن انسان استفاده می‌کند، طرح اولیه ندارد و دانشمندان نمی‌دانند که این پروتئین‌ها چگونه ساخته می‌شود.

درواقع، LINE-1 می‌تواند مانند ژن‌های رونویسی‌کننده عمل کند و بخش عظیمی از ژنوم تاریک ما را رونویسی و بازسازی کنند. هر چند ژن LINE-1 در سلول‌های ما وجود دارد، اما تقریبا نیم میلیون آن‌ها تخریب شده‌اند. تنها حدود ۱۰۰ عنصر LINE-1 این پتانسیل را دارند که در سلول‌های بدن ما فعال باشند. معمولا در سلول‌های سالم غیرفعال است، در بیماری، LINE-1 می‌تواند آزاد شود و پروتئین‌ بسازد.

پروتئین LINE-1 ORF2 (L1 ORF2p) یکی از این پروتئین‌ها است که تلاش می‌کند نسخه‌های جهش‌زای جدیدی از LINE-1 را دوباره به DNA ما اضافه کند. به نظر می‌رسد افزایش فعالیت عناصر LINE-1 عامل شایع بیماری‌های خودایمنی، مانند سرطان و ایدز، باشد.

پروفسور ادی آرنولد، یکی از هشت نویسنده همکار مقاله و همکار پروفسور فرانسیسک خاویر رویز، دانشیار پژوهش، هر دو در مرکز بیوتکنولوژی و پزشکی پیشرفته راتگرز (CABM)، در ساختار آنزیم‌های ترانس کریپتاز معکوس متخصص هستند و در این باره به تحقیق می‌پرداختند.

رویز درباره تحقیقات جدیدشان می‌گوید: «در گذشته دانشمندان معتقد بودند که اطلاعات ژنتیکی همیشه از DNA به RNA و سپس به پروتئین تبدیل می‌شود. تا دهه ۱۹۷۰ بود که رونوشت‌های معکوس کشف نشده بود، زیست شناسان معتقد بودند که پروتئین‌هایی مانند L1 ORF2p که رونوشت معکوس انجام می‌داده و RNA را به DNA اضافی تبدیل می‌کردند، به ژنوم انسان وارد شده و در رتروویروس‌هایی مانند HIV را ایجاد می‌کردند.»

رویز افزود: «ساختارهای ترانس کریپتاز معکوس HIV از آزمایشگاه آرنولد ثابت شد یک نقطه عطف حیاتی در طراحی داروهای جدید برای مبارزه با ویروس کشنده بوده و اکنون دانش در مورد رونوشت معکوس L1 ORF2p و نحوه عملکرد آن در سلول‌های ما می‌تواند یک نکته مهم باشد. نقطه عطف مشابهی در مبارزه با سرطان، بیماری‌های خودایمنی یا پیری.»

به گفته این محققان، به دست آوردن اطلاعات دقیق درباره LINE-1، همراه با LINE-1 RNA و L1 ORF2p، ممکن است امکان کشف یا ایجاد داروهایی را فراهم کند که به یک یا چند مورد از این مولکول‌ها متصل می‌شوند و از آسیب رساندن آن‌ها به بدن جلوگیری می‌کنند. همچنین، می‌تواند به اکتشافات اساسی در مورد انسان و سایر موجودات زنده منجر شود.

اکتشافات چنین آزمایشی در مورد ساختار و عملکرد ترانس کریپتاز معکوس HIV منجر به کشف داروهای جدید برای عفونت HIV شد. آرنولد گفت که او همچنین بر این باور است که تحقیق بیشتر و رونویسی از ساختار L1 ORF2p می‌تواند برای زیست‌شناسی و همچنین پزشکی حیاتی باشد.

آرنولد گفت: «همانطور که مقاله توضیح می‌دهد، این تحلیل‌ها عملکرد پیچیده ژنوم مولکولی و ساختار رونویسی آن را نشان می‌دهد که تقریبا نیمی از ژنوم انسان را نوشته است. بدن سالم مکانیسم‌هایی برای سرکوب آن‌ها دارد، اما در حالت‌های بیماری مانند سرطان، این سیستم‌ها به درستی کار نمی‌کنند. از طریق این تلاش تیمی شگفت‌انگیز، ما اکنون درک دقیقی از نحوه عملکرد LINE-1 ORF2p داریم، داروهای موجود چه کار می‌کنند یا نه، و چرا. ما همچنین پیشرفت‌های عمده‌ای در درک خود از تکامل این عناصر و نحوه ارتباط آن با ویروس‌ها داشتیم. همه اینها فقط به خاطر تیم بسیار همکاری و چند رشته ای امکان پذیر شد. با اخبار داروخانه آنلاین داروهلپ همراه باشید.

نوشته درک جدید از انگل ژنتیکی باستانی ممکن است باعث پیشرفت های پزشکی شود اولین بار در داروخانه آنلاین داروهلپ. پدیدار شد.