ترسیم نقشه سه بعدی DNA در شبکیه چشم
به گزارش روابط عمومی پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، محققان موسسه ملی چشم سازماندهی کروماتین سلول شبکیه انسان را ترسیم کردند، فیبرهایی که 3 میلیارد مولکول DNA با طول نوکلئوتید را در ساختارهای فشرده ای بسته بندی می کنند که در کروموزوم های درون هسته هر سلول قرار می گیرند.
ساختار DNA در سلول های شبکیه چشم انسان با ترسیم یک نقشه سه بُعدی آشکار شد.
سلول های شبکیه چشم انسان بالغ، نورون های حسی بسیار تخصصی هستند. از آنجایی که این سلول‌ها تقسیم نمی شوند، گزینه های پایداری برای بررسی نقش ساختار سه بُعدی کروماتین ها در بیان اطلاعات ژنتیکی هستند.
رشته های طولانی DNA توسط الیاف کروماتین به دور پروتئین های هیستون پیچیده می شوند و به طور مداوم به صورت حلقه ای درمی آیند تا ساختارهای بسیار فشرده ایجاد کنند. همه این حلقه‌ها، نقاط تماس متعددی ایجاد می کنند که در آنها توالی های ژنتیکی که پروتئین‌ها را کد می کنند، با توالی های تنظیم کننده ژن، مانند فاکتورهای رونویسی ارتباط برقرار می کنند.
این توالی های غیرکد کننده مدت هاست که به عنوان "DNA نا خواسته" نامیده می شوند. این فرآیند های خاص که توسط آن ها، عناصر تنظیم کننده غیرکد کننده کنترل را به دست می گیرند، حتی زمانی که محل قرارگیری روی یک رشته DNA از ژن هایی که به تنظیم آنها می پردازند فاصله داشته باشد، توسط پژوهش های جدید مشخص شده‌اند و نشان می دهند که چگونه و چه زمانی این توالی ها بر روی ژن هایی که رونویسی می شوند، تأثیر می گذارند.
پژوهشگران موسسه ملی چشم آمریکا با استفاده از توالی یابی عمیق Hi-C که ابزاری برای مطالعه ساختار سه بُعدی ژنوم است، نقشه ای با وضوح بالا ایجاد کردند که شامل ۷۰۴ میلیون نقطه تماس در کروماتین سلولی شبکیه بود. آنها ساختار کروماتین سلولی شبکیه انسان را ترسیم کردند. این شبکه جامع ژن، چگونگی تنظیم ژن ها و نحوه عملکرد شبکیه چشم در شرایط غیر معمول و معمول چشم را نمایش می دهد.
آناند سواروپ (Anand Swaroop) پژوهشگر اصلی این مطالعه می گوید: این اولین یکپارچه سازی دقیق از توپولوژی ژنوم تنظیم کننده شبکیه با گونه های ژنتیکی مرتبط با دژنراسیون ماکولا (AMD) و گلوکوم است که دو عامل اصلی از دست رفتن بینایی در بیماران است.
این نقشه جدید شامل ۷۰۴ میلیون نقطه تماس در داخل کروماتین سلولی شبکیه است. نقشه ها با استفاده از نمونه های شبکیه چهار فرد اهدا کننده که جان خود را از دست داده بودند، ساخته شد. پژوهشگران، الگوهای در ژن های شبکیه یافتند که نشان می دهد چگونه ساختار سه بُعدی کروماتین نقش حیاتی در تنظیم خاص ژن‌های این بافت دارد.
سواروپ می گوید: داشتن چنین تصویری با وضوح بالا از ساختار ژنومی به ارائه بینش هایی در مورد نحوه کنترل ژنتیکی عملکرد های خاص در بافت کمک می کند.
ترسیم نقشه یکپارچه ژنوم همچنین به ارزیابی ژن های مرتبط با سایر بیماری های مشترک مرتبط با شبکیه کمک می کند.
ساختار DNA در سلول های شبکیه چشم انسان با ترسیم یک نقشه سه بُعدی آشکار شد.
سلول های شبکیه چشم انسان بالغ، نورون های حسی بسیار تخصصی هستند. از آنجایی که این سلول‌ها تقسیم نمی شوند، گزینه های پایداری برای بررسی نقش ساختار سه بُعدی کروماتین ها در بیان اطلاعات ژنتیکی هستند.
رشته های طولانی DNA توسط الیاف کروماتین به دور پروتئین های هیستون پیچیده می شوند و به طور مداوم به صورت حلقه ای درمی آیند تا ساختارهای بسیار فشرده ایجاد کنند. همه این حلقه‌ها، نقاط تماس متعددی ایجاد می کنند که در آنها توالی های ژنتیکی که پروتئین‌ها را کد می کنند، با توالی های تنظیم کننده ژن، مانند فاکتورهای رونویسی ارتباط برقرار می کنند.
این توالی های غیرکد کننده مدت هاست که به عنوان "DNA نا خواسته" نامیده می شوند. این فرآیند های خاص که توسط آن ها، عناصر تنظیم کننده غیرکد کننده کنترل را به دست می گیرند، حتی زمانی که محل قرارگیری روی یک رشته DNA از ژن هایی که به تنظیم آنها می پردازند فاصله داشته باشد، توسط پژوهش های جدید مشخص شده‌اند و نشان می دهند که چگونه و چه زمانی این توالی ها بر روی ژن هایی که رونویسی می شوند، تأثیر می گذارند.
پژوهشگران موسسه ملی چشم آمریکا با استفاده از توالی یابی عمیق Hi-C که ابزاری برای مطالعه ساختار سه بُعدی ژنوم است، نقشه ای با وضوح بالا ایجاد کردند که شامل ۷۰۴ میلیون نقطه تماس در کروماتین سلولی شبکیه بود. آنها ساختار کروماتین سلولی شبکیه انسان را ترسیم کردند. این شبکه جامع ژن، چگونگی تنظیم ژن ها و نحوه عملکرد شبکیه چشم در شرایط غیر معمول و معمول چشم را نمایش می دهد.
آناند سواروپ (Anand Swaroop) پژوهشگر اصلی این مطالعه می گوید: این اولین یکپارچه سازی دقیق از توپولوژی ژنوم تنظیم کننده شبکیه با گونه های ژنتیکی مرتبط با دژنراسیون ماکولا (AMD) و گلوکوم است که دو عامل اصلی از دست رفتن بینایی در بیماران است.
این نقشه جدید شامل ۷۰۴ میلیون نقطه تماس در داخل کروماتین سلولی شبکیه است. نقشه ها با استفاده از نمونه های شبکیه چهار فرد اهدا کننده که جان خود را از دست داده بودند، ساخته شد. پژوهشگران، الگوهای در ژن های شبکیه یافتند که نشان می دهد چگونه ساختار سه بُعدی کروماتین نقش حیاتی در تنظیم خاص ژن‌های این بافت دارد.
سواروپ می گوید: داشتن چنین تصویری با وضوح بالا از ساختار ژنومی به ارائه بینش هایی در مورد نحوه کنترل ژنتیکی عملکرد های خاص در بافت کمک می کند.
ترسیم نقشه یکپارچه ژنوم همچنین به ارزیابی ژن های مرتبط با سایر بیماری های مشترک مرتبط با شبکیه کمک می کند.
