يتسبب الجين المرتبط بمتلازمة ناسيمنتو في تحفيز دفاعات الخلية ضد الهجمات البيئية
27 مايو 2022
مصدر:جامعة ديوك
د. سالم موسى القحطاني
أظهرت دراسة جديدة أن الجين المرتبط بإعاقات التعلم الشديدة لدى البشر يلعب أيضًا دورًا حيويًا في استجابة الخلايا للإجهاد البيئي. ارتبط الجين Rad6 سابقًا بمجموعة من الأعراض تسمى "متلازمة ناسيمنتو" والتي تشمل إعاقات التعلم الشديدة.
وجد أن الجين المرتبط بإعاقات التعلم الشديدة لدى البشر يلعب أيضًا دورًا حيويًا في استجابة الخلايا للإجهاد البيئي ، وفقًا لدراسة أجرتها جامعة ديوك نُشرت في 24 مايو في مجلة Cell Reports.
تتعرض الخلايا للتوتر بسبب العوامل التي قد تتسبب في إتلافها، مثل درجات الحرارة الشديدة أو المواد السامة أو الصدمات الميكانيكية. عندما يحدث هذا، فإنها تخضع لمجموعة من التغييرات الجزيئية تسمى استجابة الإجهاد الخلوي.
قال جوستافو سيلفا، الأستاذ المساعد في علم الأحياء في ديوك وكبير مؤلفي الورقة البحثية: "كل خلية، بغض النظر عن الكائن الحي، تتعرض دائمًا للمواد الضارة في بيئتها التي يتعين عليهم التعامل معها طوال الوقت". "العديد من الأمراض البشرية سببها عدم قدرة الخلايا على التعامل مع هذه الاعتداءات."
أثناء الاستجابة للضغط، تضغط الخلايا مؤقتًا على الجينات المتعلقة بأنشطة التدبير المنزلي العادية، وتقوم بتشغيل الجينات المتعلقة بوضع الأزمة. تمامًا كما هو الحال في المنزل الذي تغمره المياه، يقومون بإخفاء منظف النوافذ، وإيقاف تشغيل التلفزيون، والركض لإغلاق النوافذ، ثم يقومون بإصلاح الفتحات وتشغيل مضخة الحوض، وإذا لزم الأمر، يقومون بتمزيق السجاد والتخلص من الأثاث الذي لا يمكن إصلاحه.
أثناء دراسة الآليات المتعلقة بصحة الخلايا واستجابتها للإجهاد، رأى الفريق أنه تحت الضغط، يتم تعديل مجموعة من البروتينات داخل الخلايا. لقد بحثوا فيه ووجدوا أن المنظم الرئيسي لهذه العملية هو جين يسمى Rad6.
قالت فانيسا سيمويس ، المشاركة في البحث في مختبر سيلفا والمؤلفة الرئيسية للورقة البحثية: "عندما يكون هناك عامل ضغط ، تحتاج الخلايا إلى تغيير البروتينات التي يتم إنتاجها". "يدخل Rad6 ويحصل على الريبوسومات (التي تبني البروتين) لتغيير برنامجهم وتكييف ما ينتجون مع الظروف العصيبة الجديدة."
Rad6 ليس مجرد جين عشوائي. يمكن العثور عليه، أحيانًا تحت اسم مختلف، في جميع الكائنات متعددة الخلايا تقريبًا. في البشر، يُعرف بارتباطه بمجموعة من الأعراض تسمى "متلازمة ناسيمنتو"، والتي تشمل إعاقات التعلم الشديدة.
لا تزال متلازمة ناسيمنتو ، التي تُعرف أيضًا باسم نوع الإعاقة الذهنية المرتبطة بالكروموسوم X ، مرضًا غير مفهوم جيدًا. تم وصفه رسميًا في عام 2006، ويميل إلى الانتشار في العائلات، مما يمنح العلماء فكرة مبكرة عن أسبابه الجينية. يعاني الأفراد المتأثرون من إعاقات تعلم شديدة، وسمات وجه مميزة، مع عيون واسعة وجسر أنف منخفض، ومجموعة من الأعراض المنهكة الأخرى.
مثل العديد من الجينات الأخرى، لا يقوم Rad6 بعمل شيء واحد فقط. إنها أداة متعددة الاستخدامات. من خلال اكتشاف وظيفة إضافية، وواحدة مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بصحة الخلية، يحصل Silva وفريقه على إضافة قطعة جديدة إلى أحجية متلازمة ناسيمنتو.
قال سيلفا: "لا يزال السؤال مهمًا أو كيف يمكن أن تؤدي طفرة في هذا الجين إلى مثل هذه المتلازمة الخطيرة لدى البشر". "النتائج التي توصلنا إليها مثيرة لأن Rad6 يمكن أن يكون نموذجًا يمكننا من خلاله إجراء عمليات التلاعب الجيني لمحاولة فهم كيف يمكن ربط مشاكل التكيف مع الظروف الضارة بكيفية تقدم هذا المرض."
"إذا حصلنا على فهم أفضل لكيفية عمل هذا الجين، يمكننا في الواقع محاولة التدخل فيه لمساعدة هؤلاء المرضى على الحصول على نتائج أفضل."
ولكن كيف "ينظر" المرء فعلاً إلى ما يحدث لبروتين صغير متناهٍ في الصغر عندما تتعرض الخلية للتوتر؟ مع قدر لا بأس به من العمل الجماعي. تعاون سيميس وسيلفا مع باحثين من قسم الكيمياء الحيوية في ديوك وكلية برات للهندسة لجمع كل المساعدة التي يحتاجون إليها.
قال سيلفا: "لقد استخدمنا تحليلات الكيمياء الحيوية ، والمقايسات الخلوية ، والبروتيوميات ، والنمذجة الجزيئية ، والفحص المجهري الإلكتروني بالتبريد ، ومجموعة كاملة من التقنيات المتقدمة".
قال: "إن الشيء الرائع أن تكون في مكان مثل جامعة ديوك". "لقد وجدنا متعاونين والحصول على الموارد بسهولة جدا وهذا حقًا يزيد من تأثير الدراسة وقدرتنا على القيام بعمل أكثر اكتمالاً."
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/05/220527160200.htm
