مکانیسم جدید برای کنترل بیان ژن

[سید لفته فردزاده]

رشد سلول های نرمال، تکامل جنینی و پاسخ به استرس ها به کنترل بیان ژن موقت و مناسب نیاز دارد. مطالعه در مورد کنترل فرآیند رونویسی (سنتز RNA) به نحوه عملکرد آنزیم RNA پلیمراز در شناسایی و نسخه برداری یک ژن وابسته است. کارهای جدید روی نحوه کنترل سنتز RNA به شناسایی یک مدل ثانویه در سیستم مدل مخمر منجر شده است. نتیجه این آزمایش ها نشان داده است که برخی از ژن ها تحت فرآیند کاهندگی به صورت خاموش نگه داشته می شوند و تنها در شرایط استرس فعال شده یا بیان می شوند. در شرایط کاهندگی RNA پلیمراز رونویسی از ژن را آغاز می کند اما، این فرآیند خیلی زود پایان می یابد و این عمل با استفاده از ایجاد کمپلکس پایانی متصل به آنزیم انجام می شود. این عمل کاهندگی در باکتری ها یک امر عادی است و کنترل بسیاری از ژن های متابولیسمی با این روش انجام می شود مانند ژن های متابولیسم آمینواسید تریپتوفان. اما این نحوه کنترل در یوکاریوت ها یک امر رایج نیست و تا کنون معرفی نشده بود.
در پاسخ به یک سیستم القا استرس، کاهندگی باید غلبه کند آنچنان که یک ژن هدف بیان شود. آقای لوین از دانشگاه بوستون آمریکا این طور می گوید: در روشی که در این کار استفاده شده است یک فاکتور فعال کننده رونویسی به نام Mpk1، یک عملکرد دوگانه انجام می دهد. وظیفه اول این فاکتور کمک به RNA پلیمراز است تا بتواند پروموتر را شناسایی کند. در دومین مرحله این فاکتور قادر است تا به آنزیم در حال رونویسی متصل شود تا از متصل شدن کمپلکس پایانی جلوگیری کند.
جهش ها در یک پروتئین انسانی به نام Senataxin که با یک ترکیب کمپلکس پایانی مخمر در مشابه است، عامل ایجاد بیماری هایی مانند آتاکسیا و ALS، دو بیماری تخریب کننده عصب-عضله هستند. در آخرین تحقیقات نشان داده شد که این روش تنظیم کاهندگی در انسان از لحاظ تکاملی حفاظت شده است. زمانی که پروتئین های کاهنده مخمر با انواع انسانی آن جایگزین شوند آن ها قادر هستند تا برهمکنش های مشابهی داده و عمل کاهندگی را در کنترل بیان ژن مخمر انجام دهند.
لوین معتقد است که کاهندگی حقیقتاً یک رویداد بسیار گسترده است. تقریباً 10% از ژن های مخمر تحت کنترل کاهندگی هستند که پیشنهاد کننده این مطلب است که در انسان نیز چنین ژن هایی تحت کنترل کاهندگی باشند





منبع




http://geneticscience.mihanblog.com/post/68