في الأبحاث الجينية الأولى من نوعها، "مايو كلينيك" تنجح في تعطيل وتفعيل عمل جينات سمك الزيبرا

روتشستر، مينيسوتا - يوم الثُّلَاثاء 10 مايو 2011 [ME NewsWire]

(بزنيس واير): نجحت "مايو كلينيك"، http://www.mayoclinic.org/،في تصميم أداة جديدة تقوم بتحديد وظيفة البروتين في الشيفرة الجينية.حيث نجح فريق البحث الذي يترأسه الدكتور ستيفن إيكر في تعطيل عمل جينات معينة في الشيفرة الجينية لسمك الزيبرا "زيبرا فيش"، وإعادة تفعيلها، ومن ثم مراقبة التطور خلال المرحلة الجنينية وخلال فترة الحياة الأولى. وتم نشر الدراسة في مجلة "نيتشر ميثودز".

ويمكن لهذا البحث أن يساعد في تسليط الضوء على المشاكل المرتبطة بالحالة الصحية مثل كيفية انتشار الخلايا السرطانية، وسبب كون بعض الناس أكثر عرضة للإصابة بالنوبات القلبية، http://www.mayoclinic.org/heart-attack/، أو ماهية الدور الذي تلعبه الجينات في الإدمان. كما تتيح هذه الطريقة دراسة مسائل أكثر تعقيدا مثل علم الوراثة http://www.mayoclinic.org/medical-genetics-rst/ الخاص بالسلوك ومرونة الخلية والذاكرة الخلوية والتوتر والتعلم وعلم التخلّق "إبيجينيتيكس".

ويساعد البحث الذي تم إجراؤه في مركز "مايو كيلينيك" في منشأة زيبرا فيش كور فاسيليتي"، http://mayoresearch.mayo.edu/mayo/research/zcf/، في توحيد علم الأحياء وعلم "الجينوم"، الذي يعتبر أحد فروع عم الوراثة، عبر وصف العلاقات المتبادلة المعقّدة بين الحمض النووي "دي إن إيه" والوظيفة الجينية والتعبير الجيني-البروتيني وإنسياب المورثات. وتعاين الدراسة تعبيرات ووظائف البروتين لعينات مأخوذة من 350 موضع من بين نحو 25 ألف من جينات الشيفرة الوراثية لدى سمكة الزيبرا. ويخطط الباحثون إلى التعرف على ألفي موضع آخر.

وفي معرض تعليقه على الدراسة، قال الدكتور إيكر، الأخصائي في علم الأحياء الجزيئي والمُعدّ الرئيسي للدراسة: "أعتقد بأن هذا النظام الفريد يمثل وسيلة مفيدة للإجابة على أسئلة علمية جوهرية. كما يفتح الأبواب لدراسة إحدى مجالات علم الأحياء، الأمر الذي كان يعد مستحيلاً قبل ذلك أو غير قابل للتطبيق باستخدام منهجيات البحث المطبقة حالياً في علم ’الجينوم‘".

للمرة الأولى .......

تميزت هذه الدراسة بريادتها في مجال توظيف منهجيات تم استخدامها للمرة الأولى في مجال الأبحاث الجينية، بما في ذلك الطفرة عالية الفعالية لسلاسل "ينقول" للحمض النووي "دي إن إيه" التي يتم إحداثها بالغرز والقابلة للعكس. وأظهرت النتائج أنه وفي نحو 99 في المائة أو أكثر من المواقع الـ350 التي أخذت منها العينات تم بنجاح تعطيل التعبير الذاتي 99 للجينات.

ولقد أسفر البحث عن إنتاج أول مجموعة من الأليلات "الأليل: هو أحد نسختي الحمض النووي ’دي إن إيه‘ لجين ما" الشرطية المتحولة خارج الفأر، وعلى عكس الأليلات الشرطية المعروفة للفئران والتي يتم تغيير حالتها الوظيفية من "التفعيل" إلى "التعطيل"، فإن طفرات سمك الزيبرا تتجه شرطياً من "التعطيل" إلى "التفعيل" مما يعطينا نظرة جديدة على متطلبات الجينات الموضعية. ولقد أفضى نظام "ينقول" إلى إنتاج تحول في الكروموسوماتالفلورسية، ليفتح بذلك الباب أمام سلسلة من عمليات الاستطلاع الجيني التي كان من الصعب أو المستحيل تنفيذها باستخدام غيرها من أساليب الطفرات الجينية مثل الحقن الكيميائي أو الفيروسي.

ويعتبر هذا البحث المشروع الأول في التعقب البروتيني الحي في الفقاريات. وتتيح الشفافية الطبيعية لدى يرقات أسماك الزيبرا للباحثين توثيق الوظيفة الجينية والآليات البروتينية والاستهداف البروتيني لكل من مواقع التعقب البروتيني. كما يربط البحث التعبير الجيني/البروتينيبالوظائف في نظام معين، مما يعطي ربطاً مباشراً بين السلسلة والتعبير والوظيفة بالنسبة لكل موضع جيني.

وينشد الباحثون إدراج معلومات مستمدة من هذه الدراسة في مخطوطة جينية سيكون لها دور كبير كمرجع للمعلومات المخزنة في الجينات الفقارية.

تسليط الضوء على الأمراض .....

قام الباحثون بتعريض سمكة زرد متوسطة الشفافية إلى الينقولات "الجينات القافزة" التي كانت تتحرك داخل "جينوم" الخلية. ولاحظوا بأن هذه الينقولات أعطت أمراً إلى خلايا السمكة لوضع علامة "بروتين فلورسي" على البروتينات المتحولة.

وأضاف الدكتور إيكير"يتيح هذا الأمر إمكانية التحقق من مجموعة كاملة من المسائل. ويضيف مستوىً جديداً من التعقيد إلى مشروع ’الجينوم‘".

ويحتفظ فريق الدكتور إيكر بحوالي 50 ألف سمكة في منشأة "زيبرا فيش كور فاسيليتي". وللوصول إلى مراقبة وتصوير وتوثيق الطفرات للعديد من الأسماك التي يبلغ حجمها حجم سمكة "المنوة"، فإن الفريق يتعاون مع فريق عالمي من الباحثين ويحصل على المساعدة من المدرسين في مدرسة "روتشستر" الابتدائية الحكومية، بموجب برنامج مع "مايو كلينيك" وجامعة "ولاية وينونا" يطلق عليه اسم برنامج التوعية المتكامل لتدريس العلوم "إن سي إيد آوت"، حيث يقوم المدرسون بتوثيق التحولات وبتعلم الكثير عن هذه المنهجية العلمية.

ولقد شمل فريق البحث أعضاء آخرين منهم الدكتور كارل كلارك والدكتور يونج دينج والدكتورة ستيفاني ويستكوت وويكتوريا بيدل وتامي جرينوود ومارك يوربان وكيمبيرلي سكوستر والدكتور أندرو بيتزولد والدكتور جون ني والدكتور شياولي شو وجميعهم من "مايو كلينيك"، إلى جانب الدكتور داريوس باليسوناس وأوبري نيلسن والدكتور سريدار سيفاسوبو وجميعهم من جامعة "مينيسوتا"، والدكتور هانسمارتين بوجودا والدكتور ماتياس هامرشميت من جامعة "كولونيا" في ألمانيا، وآشوك باتوواري والدكتور فينود سكاريا من معهد الجينوم والبولوجية التكاملية في نيودلهي.

وتجدر الإشارة إلى أن المعهدالوطنيلإساءة استخدام العقاقير والمعهد الوطنيللعلوم الطبية العامة والمعهد الوطنيللسكريوأمراضالجهاز الهضمي والكلىو"مايو كلينيك" هم من قاموا بتمويل الدراسة.

لمحة عن "مايو كلينيك"

"مايو كلينيك" هي مؤسسة رائدة عالمياً غير ربحية تعمل في مجال الرعاية الصحية والأبحاث والتعليم للأشخاص من كافة مشارب الحياة. للمزيد من المعلومات الرجاء زيارة أحد المواقع التالية:

www.mayoclinic.org/about/و www.mayoclinic.org/news

إن نص اللغة الأصلية لهذا البيان هو النسخة الرسمية المعتمدة. أما الترجمة فقد قدمت للمساعدة فقط، ويجب الرجوع لنص اللغة الأصلية الذي يمثل النسخة الوحيدة ذات التأثير القانوني.

---

Contacts

"مايو كلينيك"

إيميلي هيات

(نهاراً) 5072845005

(ليلاً) 5072842511

newsbureau@mayo.edu