«اسرار فرگشت»، در عملکرد ژن های کهن RNA

بیگ بنگ: زیست شناسان عملکرد گروهی از ژن هایی که زیاد شناخته شده نیستند را مورد مطالعه قرار دادند؛ این ژن ها بجای پروتئین، مولکول های RNA طویلِ فاقد رمزگذاری را تولید می کنند. برخی از این ژن ها در حین فرگشت حفظ می شوند و در ۱۱ گونه از انسان گرفته تا قورباغه وجود دارند.

به گزارش بیگ بنگ، این تحقیق در دانشگاه لاسن با همکاری EPFL و موسسه ی سوئیسیِ بیوانفورماتیک (SIB-SIB) انجام شد و در مقاله ی نیچر منتشر شد. نقش «کلاسیک» یک ژن تولید پروتئین است؛ پروتئین ها برای عملکرد سلول ها ضروری هستند. هرچند، ژنوم های ما ژن هایی که RNAهای طویلِ فاقد رمزگذاری (۱) را تولید می کنند و عملکردشان اسرارآمیز است را نیز رمزگذاری می کنند. با این حال، از سه یا چهار سال پیش می دانستیم که هزاران عدد از این ژن هایی که زیاد شناخته شده نیستند در ژنوم های انسان و موش حضور دارند. این ژن ها چگونه و در چه اندام هایی فعال هستند؟ آیا این «ماده ی تاریک» با هیچ چیزی کاری ندارد یا چیز دیگری برایش جالب تر است؟

6a00d8341bf7f753ef01a3fc7f5d2a970b-800wi

یک گروه به سرپرستی پروفسور هنریک کائسمن در مرکز تحقیقات ژنومیک (CIG-UNIL ) کاتالوگی موثق از RNAهای طویلِ فاقد رمزگذاری را در ۱۱ گونه گردآوری کرد. آنها با اتخاذ روشی تکاملی کشف کردند که حدود ۲۵۰۰ RNA طویلِ فاقد رمزگذاری در ابتدا حداقل ۹۰ میلیون سال پیش در اجدادِ بیشتر پستاندارانِ وابسته به جفت جنین ظاهر شدند. از دیدگاه کاربردی، این ژن های «قدیمی» جالب هستند.

اولین نویسنده ی مقاله ی نیچر، آناماریا نسول، دانشمند در آزمایشگاه ژنومیکِ تکاملیِ EPFL، حیطه ی بررسی را تا این RNAهای طویلِ فاقد رمزگذاری در ۶ گونه ی پستانداران (انسان، بوزینه ی دم کوتاه شبیه انسان، شامپانزه، نوعی شامپانزه ی قد کوتاه، گوریل و اورانگوتان) و همچنین در موش، صاریغ (نوعی پستاندار کیسه دار)، نوعی پستاندارآبزی و منقاندار و صدف خوار در جنوب استرالیا (پستاندار تخمگذاری که به فرزندش شیر می دهد و از او مراقبت می کند) و «گروه خارجیِ» متشکل از پرندگان (مرغان) و دوزیستان (قورباغه) گسترش داد. زیست شناسان از بسترِ ژنومیک CIG و مرکز محاسباتیِ Vital-IT در موسسه ی سوئیسی بیوانفورماتیک استفاده کردند تا RNAهای طویلِ فاقد رمزگذاری را در چند اندام اصلیِ ۱۱ گونه ی تحت بررسی شناسایی کنند.

نسول افزود : «به لطف بیوانفورماتیک، توالی های RNA های (۲) تولید شده از محل های ژنومِ فاقد ژن را کشف کردیم؛ سپس، این ژن ها را آنالیز کردیم تا متوجه شویم که آیا پروتئین ها را رمزگذاری کرده اند یا خیر. بنابراین، بسته به نوع گونه ها باید بین ۳۰۰۰ تا ۱۵۰۰۰ ژنِ RNA طویلِ فاقد رمزگذاری را شناسایی کنیم.»

در مرحله ی دومِ تحقیق، مقایسه ی گونه های مختلف دانشمندان را قادر ساخت تا به ظهور این ژن ها در تاریخچه ی تکاملی با دقت اشاره کنند. در حالیکه ۱۱۰۰۰ RNA طویلِ فاقد رمزگذاری بین تمام پستاندارانِ نخستین تقسیم شده اند، از حدود ۹۰ میلیون سال پیش ۲۵۰۰ RNA در جد مشترک انسان و موش وجود دارد. فقط ۱۰۰ عدد از این نوع ژن ها از جد مشترک تمام ۱۱ گونه ی مورد نظر از جمله پرندگان و دوزیستان ناشی شده اند. «یکی از یافته های اصلی مان این است که فعالیت این ژن های فاقد رمزگذاری بوسیله ی فاکتورهای یکسانِ رونوشت کنترل می شود؛ این فاکتورها فعالیت ژنی که پروتئین را رمزگذاری می کند را تنظیم می کنند. همچنین دریافتیم که ۲۵۰۰ عدد از قدیمی ترین ژن های RNA طویلِ فاقد رمزگذاری به وسیله ی فاکتورهایی که برای تکامل جنینی مهم هستند تنظیم می شوند. این امر حاکی از آن است که احتمالأ درصد زیادی از ۲۵۰۰ RNA طویلِ فاقد رمزگذاری در حین تکامل پستانداران وابسته به جفت، در تکامل جنینی نقش ویژه ای دارند.»

سومین مرحله از تحقیق دانشمندان را قادر ساخت تا یک شبکه از فعل و انفعالات (به ویژه فعل و انفعالات مربوط به بیان مشترک، یعنی ژن ها در اندام ها یا سلول های مشترک فعال می شوند) را ایجاد کنند که مستلزم RNAهای طویلِ فاقد رمزگذاری و ژن هایی است که پروتئین را رمزگذاری می کنند. مثلأ آنها دریافتند که برخی از ژن های فاقد رمزگذاری با ژن هایی که پروتئین ها را رمزگذاری می کنند به شدت در ارتباطند؛ این ژن ها در فعالیت های مغزی یا تشکیل نطفه نقش دارند که این امر نشان می دهد این ژن های RNA طویلِ فاقد رمزگذاری عملکردهای یکسانی دارند. در نمونه ی ژنِ H19X، یکی از قدیمی ترین ژن های RNA طویلِ فاقد رمزگذاریِ شناسایی شده به تشخیصِ عملکردِ ژن H19X کمک کرد.

آناماریا نسولا گفت: «ژن H19 مانع از آن می شود که جفت در درون رحم مادر رشد کند. فرض می کنیم که ژن H19X نیز منجر به این عملکرد می شود. اکنون تصمیم می گیریم این ژن را در موش ها از کار بیاندازیم تا عملکردش در جفت را آزمایش کنیم. در میان زیرشاخه های RNAهای تولید کننده ی ژن ها، آیا ژن های RNA طویل سودمندتر از آن چیزی هستند که تصور می شد؟ این مطالعه ی جدید در مقیاسِ بی سابقه با پیگیری ژن های RNA در ۱۱ گونه ی مختلف نشان می دهد که «ماده ی تاریک» در برخی از ژنوم های ما احتمالأ در فرگشت و عملکرد بیشتر اندام های بدنمان نقش دارد. مطالعه ی تجربیِ آتی نقش این ژن ها که اولین اسرارشان را برایمان فاش کرده اند را بیشتر نشان می دهد.

منبع: dailygalaxy

۱) RNAهای طویلِ فاقد رمزگذاری رونوشتی از پروتئین های فاقد رمزگذاری هستند که از بیش از ۲۰۰ نوکلئوتید، تشکیل شده اند.

۲) RNA خویشاوند نزدیکِ DNA، اولین مولکول ژنتیکی بوده که حدود چهار میلیارد سال پیش به شکل ابتدایی پدیدار شده و بعدأ به شکل مولکول های RNA و DNA که در زندگیِ امروز داریم نمو پیدا کرده است.

مطلب مرتبط:

جهش جدید به سمت درک منشاء حیات اولیه زمین

image_pdfimage_print
(6 نفر , میانگین : 5٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=7652
سحر الله وردی

سحر الله وردی

کارشناس مترجمی زبان انگلیسی و کارشناس ارشد آموزش زبان انگلیسی. علاقمند به علوم مختلف از جمله نجوم، کیهان شناسی و فیزیک می باشد و به عنوان نویسنده و مترجم متون تخصصی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۵ پاسخ‌ها

  1. ali گفت:

    اولا : هیچ چیزی تو جهان به اندازه (( هوشمندی )) و هوش سلولی اهمیت نداره و ژن ها هم در واقع به (( پیروی )) و تبعیت از همین عامل (( هوشمندی )) در طول زمان هست که (( فرگشت )) پیدا میکنن . پس باید به دنبال هوشمند شدن بود که هوشمند شدن از همه چیز تو دنیا مهم تره ! .

    دوما : فعلا و تا امروز (که من دارم این کامنت رو مینویسم ! ) هیچ دستاوردی در زمینه (( هوشمند )) بودن انسان به اندازه اکتشاف قانون هم ارزی جرم و انرژی آلبرت انیشتین یعنی (( E=MC2 )) اهمیت نداشته و نداره . والبته بعد از اون هم کشف بوزون هیگز توسط پیتر هیگز انگلیسی .

    • ali گفت:

      بازم دارم تکرار میکنم : تو جهانی که الان ما داریم توش زندگی میکنیم عامل (( هوشمندی )) از هرچیز دیگه ای ( حتی از فیزیک نیوتنی و فیزیک کوانتومی و ریاضیات و … ) مهم تره چون خیلی راحت میشه پی برد که این هوشمندی بوده که این علوم رو کشف کرده و خیلی چیزا رو هم از طریق همین (( علوم پایه )) اختراع کرده . بازهم با یه خورده تامل و تفکر متوجه میشیم که وجه تمایز بین انسان و حیوانات و آدم نماها ( میمون ها ) همین عامل (( هوشمندی )) هست .

      • ali گفت:

        تا یادم نرفته : تنها راه هوشمند شدن و متفاوت شدن با سایر (( موجودات )) غیر هوشمند یا کمتر هوشمند بازگشت به گذشته و اصل و مبدا و منشا آفرینش یا همون (( بعد صفرم )) یا (( بعد هیچ )) از ابعاد وجودی جهان هست که (( همه چیز )) از اون (( بعد )) جهان شکل گرفته و درغیر این صورت فرایند تکامل و (( تعالی )) و فرگشت سلولی و ژنتیک مختل میشه و انجام نمیشه . این قضیه خیلی خیلی ساده و بدیهیه و مطلقا هم با (( عقل سلیم )) سازگاره ! .

  2. ali گفت:

    اگه ما بعد صفرم وجود خودمون رو انکار کنیم و اون رو نادیده بگیریم که دیگه بعد یکم یا بعد دوم که اصلا و اساسا معنا و مفهومی نداره ! . وقتی (( من )) یا (( مایی )) وجود نداشته باشه که خوب کی با استفاده از ریاضیات و (( عدد )) یا همون بعد یکم یا (( اشکال منظم ومنتظم هندسی )) یا همون بعد دوم (( اکتشاف )) و (( اختراع )) کنه و ناشی از این اختراعات و اکتشافات جهان متعالی بشه و تکامل و فرگشت سلولی و فیزیکی پیدا کنه ؟! یادمون باشه اصل و مبدا و منشا وجود ما از بعد صفرم یا (( هیچ )) هست و قدرت و علم مطلق دست اون هست ونه دست ریاضیات یا هندسه ! . این قضیه رو فلاسفه قدیم و معاصر (مخصوصا امانوئل کانت ) خیلی واضح و مشخص و آشکار گفتن و بر اون تاکید کردن . امانوئل کانت از (( من حقیقی )) که منشا اون بعد صفرم از ابعاد وجودی جهان هست به عنوان (( سوژه )) یا فاعل شناسا و از تمام ابعاد دیگه جهان من جمله بعد اول ( عدد و ریاضیات ) و بعد دوم ( هندسه ) و بقیه ابعاد بالاتر به عنوان (( آبجکت )) یا موضوع ( موضوع به این معنی که من سوژه حقیقی هستم و بقیه چیزها غیر از من اصلا و اساسا وجود ندارن و در نهایت میتونن موضوع یا وسیله من باشن و من ازشون استفاده کنم مثل اینکه من از ریاضیات و هندسه استفاده میکنم و به ترتیب اکتشاف و اختراع میکنم . ) یاد کرده و بر اون تاکید کرده و از نظر من هم این قضیه خیلی خیلی ساده و در عین حال خیلی خیلی مهم و اساسیه ! . بعد صفرم از (( همه چیز )) مهم تره و سایر ابعاد درجه اهمیتشون از اون به مراتب کمتره .

  3. ساخت سایت گفت:

    سایت شما جز بهترین و کامل ترین سایت هاست . موفق باشید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *