به گزارش آماج، پژوهشگران دانشگاه کرنل ژنی در انسان شناسایی کرده‌اند که هم با عملکرد سلول‌های عصبی ارتباط دارد و هم ظاهراً توانایی جابه‌جایی در ژنوم را حفظ کرده است. این ویژگی کم‌سابقه می‌تواند نگاه دانشمندان را به رابطه میان عناصر متحرک DNA و شکل‌گیری ژن‌های دارای کارکردهای زیستی تغییر دهد.
بر اساس پژوهشی که ۲۴ سپتامبر ۲۰۲۶ در مجله علمی Science منتشر شده است، این عنصر ژنتیکی با نام BC200، میلیون‌ها سال پیش از یک عنصر متحرک DNA به نام «ترانسپوزون» منشأ گرفته است. ترانسپوزون‌ها که گاهی «ژن‌های جهنده» نامیده می‌شوند، می‌توانند در بخش‌های مختلف ژنوم جابه‌جا شوند و در محل‌های جدیدی از DNA قرار بگیرند.
ژن مغزی با گذشته‌ای متفاوت
ژن BC200 عمدتاً در سلول‌های عصبی بیان می‌شود و از مدت‌ها پیش به‌عنوان نوعی RNA غیرکدکننده با فراوانی بالا در نورون‌های انسان شناخته شده است. RNA غیرکدکننده مستقیماً دستور ساخت پروتئین را در اختیار سلول قرار نمی‌دهد، اما می‌تواند در تنظیم فعالیت‌های زیستی نقش داشته باشد.
شواهد موجود نشان می‌دهد BC200 ممکن است در تنظیم فرایند ترجمه RNAهای پیام‌رسان نورونی به پروتئین نقش ایفا کند؛ بااین‌حال، عملکرد دقیق فیزیولوژیک آن هنوز به‌طور کامل مشخص نشده است.
اهمیت کشف تازه در این است که بسیاری از عناصر ژنتیکی منشأگرفته از ترانسپوزون‌ها، پس از آنکه در جریان تکامل به کارکردهای سلولی تازه‌ای دست پیدا می‌کنند، توانایی جابه‌جایی خود را از دست می‌دهند. اما به نظر می‌رسد BC200 هم نقش زیستی خود را حفظ کرده و هم همچنان قابلیت حرکت در ژنوم را دارد.
سدریک فشوت، از پژوهشگران ارشد این مطالعه، می‌گوید عناصر متحرکی که در طول تکامل برای انجام وظایف سلولی به کار گرفته می‌شوند، معمولاً دیگر قابلیت جابه‌جایی ندارند؛ اما در مورد BC200، این دو ویژگی در کنار یکدیگر باقی مانده‌اند.
چرا ژن‌های جهنده اهمیت دارند؟
ترانسپوزون‌ها می‌توانند در صورت قرارگرفتن در بخش‌های حساس DNA، عملکرد طبیعی ژن‌ها را مختل کنند و در برخی شرایط به بروز بیماری کمک کنند. در مقابل، فعالیت این عناصر در طول تکامل گاهی به تنظیم ژن‌های موجود یا ایجاد مواد ژنتیکی تازه‌ای منجر شده است که بعدها در خدمت عملکردهای مفید سلولی قرار گرفته‌اند.
برآوردها نشان می‌دهد حدود نیمی از ژنوم انسان از توالی‌هایی تشکیل شده است که منشأ آن‌ها به ترانسپوزون‌ها بازمی‌گردد. بااین‌حال، بیشتر این عناصر دیگر فعال نیستند و تنها بخش کوچکی از آن‌ها همچنان توانایی جابه‌جایی یا تکثیر در ژنوم را دارند.
ردپای ژن انسانی در یک ویروس
یکی از سرنخ‌های مهم این پژوهش، شناسایی عنصر ژنتیکی BC200 درون ویروس مولوسکوم کونتاژیوزوم (Molluscum contagiosum virus) است؛ ویروسی که سلول‌های پوست را آلوده می‌کند و عامل بیماری پوستی مولوسکوم کونتاژیوزوم است.
پژوهشگران احتمال می‌دهند این عنصر ژنتیکی هنگام آلوده‌شدن سلول‌های پوستی به ویروس، از سلول انسان به ژنوم ویروس منتقل شده باشد. از آنجا که سلول‌های پوست تنها سلول‌های شناخته‌شده‌ای هستند که این ویروس به آن‌ها حمله می‌کند، این مسیر یکی از توضیح‌های احتمالی برای حضور BC200 در ژنوم ویروس است؛ هرچند چگونگی دقیق این انتقال هنوز باید بررسی شود.
انتقال عناصر متحرک ژنتیکی به ویروس‌ها پیش‌تر نیز در گونه‌های دیگر مشاهده شده است. برای نمونه، در اواخر دهه ۱۹۸۰، پژوهشگران در سلول‌های کشت‌شده پروانه متوجه انتقال یک ترانسپوزون به باکولوویروس شدند؛ ویروسی که حشرات را آلوده می‌کند. بااین‌حال، مورد BC200 به دلیل ارتباط آن با ژنوم انسان و عملکرد احتمالی‌اش در سلول‌های عصبی، توجه ویژه‌ای را به خود جلب کرده است.
ارتباط احتمالی با سرطان و آلزایمر
BC200 در برخی تومورها به شکل غیرطبیعی بیان می‌شود و سطح آن در مغز برخی افراد مبتلا به بیماری آلزایمر نیز افزایش یافته است. این مشاهدات پرسش‌هایی درباره نقش احتمالی این ژن در بیماری‌ها مطرح می‌کند، اما به‌تنهایی نشان نمی‌دهد که جابه‌جایی BC200 علت ایجاد سرطان یا آلزایمر است.
پژوهشگران می‌خواهند بررسی کنند که آیا BC200 در سلول‌های سرطانی واقعاً جابه‌جا می‌شود و آیا این حرکت می‌تواند جهش‌های ژنتیکی ایجاد کند یا بر رفتار سلول‌ها اثر بگذارد. بررسی ارتباط این ژن با سرطان پستان و دیگر تومورها نیز از محورهای مورد علاقه گروه تحقیقاتی است.
افزون بر این، BC200 در مقادیر اندک در سلول‌های زایا، یعنی اسپرم و تخمک، نیز مشاهده شده است. ازاین‌رو، پژوهشگران احتمال می‌دهند جابه‌جایی آن در این سلول‌ها بتواند در مواردی به تغییراتی منجر شود که به نسل بعد منتقل می‌شوند؛ موضوعی که هنوز به شواهد مستقیم بیشتری نیاز دارد.
گام بعدی پژوهشگران چیست؟
یکی از پرسش‌های اصلی دانشمندان این است که آیا ویروس مولوسکوم کونتاژیوزوم از BC200 برای تغییر عملکرد سلول‌های میزبان و افزایش مزیت خود استفاده می‌کند یا خیر. در کنار آن، مشخص‌کردن سازوکار حرکت این عنصر ژنتیکی و بررسی پیامدهای احتمالی آن برای سلامت انسان، از اهداف پژوهش‌های آینده خواهد بود.
این کشف نشان می‌دهد عناصر ژنتیکی ممکن است ویژگی‌هایی را حفظ کنند که معمولاً تصور می‌شود در جریان تکامل از یکدیگر جدا می‌شوند. بااین‌حال، هنوز روشن نیست قابلیت جابه‌جایی BC200 در چه شرایطی فعال می‌شود و آیا این ویژگی پیامد مستقیمی برای بیماری‌ها دارد. پاسخ به این پرسش‌ها می‌تواند به درک بهتر تکامل ژنوم انسان و نقش عناصر متحرک DNA در سلامت و بیماری کمک کند.
برای دنبال‌کردن تازه‌ترین اخبار علم، فناوری و سلامت، به آماج مراجعه کنید.
