درک مکانیسم سلولی برای مقابله با پیری و سرطان

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، با گذشت زمان و بالا رفتن سن، بسیاری از سلول ها باید خود را بازسازی کنند. آنها این کار را با تقسیم به سلول های جدید انجام می دهند: سلول های قلب، سلول های پوست و غیره. اما زمانی که سلول ها به تقسیم و ساخت سلول های جدید ادامه می دهند، بخشی از اطلاعات سلول مادر خود را از دست می دهند. در پایان، آنها ممکن است آنقدر اطلاعات اصلی را از دست داده باشند که ساختار ژنوم تخریب شود، که باعث می شود سلول های جدید در کار خود دچار اختلال شوند. آنها حتی ممکن است کارهای غیرقابل توجیهی مانند تقسیم بیش از حد و تبدیل شدن به سلول های سرطانی انجام دهند.
از آنجایی که سلول ها در طول زمان اطلاعات مهم خود را از دست می دهند، دانشمندان می خواهند بفهمند که سلول ها چگونه اطلاعات خود را کپی می کنند. اگر علم این را درک کند، می تواند سلول ها را بسیار بهتر از اکنون حفظ کند و می تواند پیری را کند کنیم و با سرطان نیز مقابله کند.
در یک مطالعه جدید منتشر شده در مجله بین المللی شناخته شده Cell، محققان دانشگاه کپنهاگ مکانیسم ناشناخته ای را کشف کردند که چگونه سلول ها هنگام تقسیم هویت خود را به خاطر می آورند. سلول هایی که به اصطلاح حافظه اپی ژنتیک نامیده می شود. هنگامی که این مکانیسم را به طور کامل درک شود، می تواند به مقابله با سرطان و پیری کمک کند. این بخشی از شبکه پیچیده شگفت انگیزی است که برای حفظ عملکرد هر سلول در بدن ما عمل می کند. اگر این مکانیسم را مختل کنیم می توانیم باعث شویم سلول ها هویت خود را فراموش کنند و این می تواند به تبدیل آن ها به انواع سلول های دیگر کمک کند که در پزشکی احیاکننده مفید است. تلاش های زیادی در حال حاضر روی ویرایش اپی ژنوم سرمایه گذاری شده است و جوان سازی اپی ژنتیک یک موضوع داغ در حال ظهور است.
کتاب زندگی
از نظر فنی، مکانیسم جدیدی که محققان کشف کردند، حافظه اپی ژنتیکی با واسطه H2A-H2B نام دارد. برای درک اینکه این مکانیسم چه کاری انجام می دهد، ژنوم را به عنوان یک کتاب دستور غذا تصور کنید. این کتاب تمام دستور العمل ها را برای انواع سلول ها، اندام ها و بافت ها شرح می دهد. همانطور که در ابتدا توضیح داده شد، بسیار مهم است که هر نوع سلول از ترکیب صحیحی از اطلاعات - به عنوان مثال دستور العمل ها استفاده کند. زیرا اگر اطلاعات اشتباه یا ناقص بیش از حد انباشته شوند، سلول ممکن است عملکرد خود را از دست بدهد و یا سرطانی شود.
بازگشت به کتاب دستور العمل در این کتاب، نشانک های رنگی وجود دارد که تضمین می کند هر سلول از ترکیب صحیح دستور العمل های ذکر شده برای تبدیل شدن به نوع سلول مناسب استفاده می کند. این نشانک ها بخش مهمی از اپی ژنوم هستند. اما وقتی سلول تقسیم می شود، معرفی سریع نشانک ها چالش برانگیز است، که ممکن است هویت سلول ها را از بین ببرد و باعث پیری و سرطان شود. برای رویارویی با این چالش، سلول ها از نوع دیگری از نشانک ها استفاده می کنند که به عنوان یک سیستم ردیابی سریع، نشانک ها را در جای خود نگه می دارند و از استفاده صحیح از دستور العمل ها اطمینان می دهند.
محققان اساس مولکولی را برای یادداشت های پس از آن شناسایی کرده اند. از نظر فنی، مکانیسم شناسایی شده به حفظ حافظه سلولی اپی ژنتیک در طول تقسیم سلولی کمک می کند. این کار با نشان دادن اینکه اطلاعات اپی ژنتیکی روی هیستون های H2A-H2B به صورت محلی و با دقت در طول DNA منتقل می شود، انجام داده می شود. این مکانیسم به همانندسازی و به قرار دادن اطلاعات صحیح روی هیستون های H3 و H4 کمک می کند. برای حوزه های اپی ژنتیک و همانندسازی کروموزوم ها بسیار مهم است که بدانند چندین لایه سیگنال های حافظه داریم که با هم به سلول ها اجازه می دهند عملکرد خود را در سراسر تقسیم سلولی حفظ کنند.