دانشمندان MIT نشان داده‌اند که سلول‌ها ژن‌ها را فقط روشن یا خاموش نمی‌کنند و آنها را در شدت‌های مختلفی از فعالیت نگه می‌دارند.
به گزارش تکناک، مهندسان MIT کشف کرده‌اند که سلول‌ها ژن‌ها را فقط روشن یا خاموش نمی‌کنند، بلکه می‌توانند آنها را در شدت‌های مختلفی از فعالیت نگه دارند. این یافته نگاه دانشمندان به عملکرد سلول‌ها و بیماری‌هایی مثل سرطان را تغییر می‌دهد.
سال‌ها تصور می‌شد که متیلاسیون DNA (فرآیندهای شیمیایی تنظیم ژن‌ها) باعث می‌شود ژن‌ها برای همیشه روشن یا خاموش بمانند. این فرآیند به سلول‌ها کمک می‌کند هویت خود را حفظ کنند؛ مثلاً یک سلول پوستی تبدیل به نورون نشود.
اما تیم دومیتیلا دل وکیو، استاد مهندسی مکانیک و زیستی MIT، نتایجی مشاهده کرد که با این دیدگاه همخوانی نداشت. او گفت: ما فکر می‌کردیم متیلاسیون DNA ژن‌ها را فقط در حالت روشن یا خاموش قفل می‌کند. اما یافته‌های ما نشان داد این درک اشتباه بوده است.
فهرست مطالب
آزمایش روی سلول‌ها و نتایج غیرمنتظره
پژوهشگران سلول‌های تخمدان همستر را طوری طراحی کردند که یک ژن خاص را در شدت‌های مختلف فعال کنند. بعضی سلول‌ها نور زیادی تولید کردند (فعالیت بالا)، بعضی کمتر، و بعضی اصلاً فعال نبودند.
وقتی آنها یک پالس کوتاه از تغییرات شیمیایی روی DNA اعمال کردند، انتظار داشتند ژن‌ها یا کاملاً روشن یا کاملاً خاموش شوند، اما:
- سلول‌ها سطح اولیه فعالیت خود را حفظ کردند
- فعالیت ژن از «بسیار روشن» تا «کمرنگ» و «خاموش» در طیفی پایدار باقی ماند
دل وکیو گفت: این یافته نشان می‌دهد که ژن‌ها در سلول‌ها می‌توانند با شدت‌های مختلف فعال باشند، نه فقط روشن یا خاموش.
اهمیت حالت‌های بینابینی
قبلاً بعضی تحقیقات نشان داده بودند که ژن‌ها ممکن است حالتی بین روشن و خاموش داشته باشند، اما بیشتر دانشمندان فکر می‌کردند این حالت‌ها موقتی‌اند. حالا پژوهشگران ثابت کرده‌اند که این حالت‌های میانی می‌توانند بیش از پنج ماه پایدار بمانند.
سباستین پالاسیوس، یکی از پژوهشگران این مطالعه گفت: ما طیفی از سلول‌ها را دیدیم که سطوح مختلفی از فعالیت ژن بین روشن و خاموش را داشتند. این پرسش ایجاد شد که چطور چنین چیزی ممکن است؟
پیامدهای پزشکی و زیستی
این کشف نشان می‌دهد سلول‌ها می‌توانند هویت‌های متنوع‌تری نسبت به تصور گذشته داشته باشند. دل وکیو گفت: یافته‌ها نشان می‌دهند سلول‌ها برای حفظ هویت خود، ژن‌ها را در سطحی خاص از فعالیت نگه می‌دارند، نه فقط روشن یا خاموش. این یعنی ممکن است سلول‌های بیشتری در بدن وجود داشته باشند که هنوز کشف نشده‌اند.
این کشف می‌تواند:
- توضیحی برای مقاومت درمانی در سرطان ارائه دهد، جایی که سلول‌ها با تغییر وضعیت از درمان فرار می‌کنند
- ابزار تازه‌ای برای زیست‌شناسان فراهم کند تا با دقت بالاتر بافت‌ها و اندام‌های مصنوعی را طراحی کنند
