سکونت یک مهاجم ژنتیکی باستانی در DNA

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، میلیاردها سال پیش، با پیچیده تر شدن شکل های حیات بدوی، یک جزء ژنتیکی خودخواه به نوعی استعمارگر ژنوم تبدیل شد. با استفاده از مکانیزم کپی و چسباندن، این بیت مخرب کد تکرار شده و بارها و بارها خود را در انواع ژنوم ها وارد می کند.با گذشت زمان، همه موجودات یوکاریوتی رمز را به ارث بردند. از جمله انسان ها. در واقع، این عنصر ژنتیکی باستانی حدود یک سوم از ژنوم انسان را نوشت و تا همین اواخر به عنوان DNA ناخواسته در نظر گرفته شد. این جزء ژنتیکی به نام LINE-1 شناخته می شود و نفوذ تهاجمی آن به ژنوم می تواند ویران کند و منجر به جهش های بیماری زا شود. یک پروتئین کلیدی به نام ORF2p موفقیت آن را ممکن می سازد. به این معنی که درک ساختار و مکانیک ORF2p می تواند اهداف درمانی بالقوه جدیدی را برای انواع بیماری ها روشن کند.

اکنون، با همکاری بیش از دوازده گروه دانشگاهی و صنعتی، دانشمندان راکفلر برای اولین بار ساختار هسته پروتئین را با وضوح بالا ارائه کرده اند که مجموعه ای از بینش های جدید را در مورد مکانیسم های اصلی بیماری زایی LINE-1 نشان می دهد. این کار طراحی منطقی دارو را با هدف قرار دادن LINE-1 تسهیل می کند و ممکن است به درمان ها و استراتژی های جدیدی برای مبارزه با سرطان، بیماری های خودایمنی، تخریب عصبی و سایر بیماری های ناشی از پیری منجر شود. LINE-1 یک رتروترانسپوزون است، نوعی کد ژنتیکی متحرک که RNA را به DNA برمی گرداند و در عین حال خود را در مکان های مختلف در سرتاسر ژنوم ارگانیسم می نویسد. انواع مختلفی از رتروترانسپوزون ها از جمله رتروویروس های درون زا (ERVs) وجود دارد که شبیه HIV و هپاتیت B (HBV) هستند.

حدود 100 مورد LINE-1 عملیاتی هستند و معمولاً مفید نیستند. همانطور که مطالعه اخیر توسط LaCava، Michael P. Rout و همکارانشان توضیح داده است، یک پروتئین تولید شده توسط LINE-1، معروف به ORF1p، توسط سلول های سرطانی تولید می شود. در آینده، محققان به دنبال حل دو حوزه اصلی تازه کشف شده و درک عملکرد آنها خواهند بود. در همین حال، توضیحات ساختاری محققان در مورد ORF2p زمینه ای را برای مطالعات آینده مورد نیاز برای تشریح و بهبود درک آنها از مکانیسم درج LINE-1، تکامل و نقش آن در بیماری ایجاد می کند. آنها همچنین می خواهند کاربردهای بالینی بالقوه یافته های خود را بررسی کنند. از آنجایی که بین رتروترانسپوزون ها و رتروویروس ها یک خویشاوندی وجود دارد، در مطالعه کنونی، آنها درمان هایی را برای رتروویروس های HIV و HBV آزمایش کردند تا ببینند آیا آنها می توانند LINE-1 را مهار کنند یا خیر. آن ها این کار را نکردند، و نشان می دهد که طراحی روش های درمانی باید با ویژگی های منحصربه فرد LINE-1 طراحی شود.