| سیستم جداسازی میتوکندری
✅ میتوکندری قدرت سلول یوکاریوتی است اما نقش آن در سلول فراتر از تولید انرژی است. این اندامک که دارای ژنوم، RNA و ماشین‌های سنتز پروتئین مخصوص به خود است در سایر فرایندهای سلولی نظیر تنظیم مرگ برنامه‌ریزی شده سلول و سیگنالینگ کلسیم نیز نقش دارد. بنابراین عجیب نیست که جهش در DNA میتوکندری (mtDNA) باعث ایجاد بیماری‌های ناتوان‌کننده و کشنده شود.
❇ شما ممکن است یک جهش را در یک ژن زنجیره تنفسی ایجاد کنید که باید مهم باشد، اما تنها بر تعداد انگشت‌‌شماری از سلول‌ها اثر می‌گذارد. سپس جهش دیگری که به‌نظر خیلی متفاوت نیست اما می‌تواند باعث ایجاد آسیب‌های شدید عصبی و یا نقص عضلانی شود.
❇ محققین می گویند: «به‌نظر می‌رسد که این پیچیدگی‌های غیرقابل پیش‌بینی ناشی از نسبت‌های متفاوت میتوکندری‌های وحشی و جهش‌یافته در انواع مختلف سلول‌ها است. حتی میتوکندری‌هایی که از نظر ژنتیکی یکسان هستند می‌توانند از نظر عملکرد و مورفولوژی رفتار متفاوتی را در سلول‌های مختلف ارائه دهند.»
❇ می‌توان سلول‌های یک اندام خاص را ترکیب کرد و میتوکندری‌های آن‌ها را از طریق سانتریفوژ جدا نمود اما اندام‌ها دارای انواع مختلفی از سلول‌ها هستند که نتایج نامشخصی را در پی دارد. همچنین می‌توان سلول‌ها را براساس نشانگرهای ویژه دسته‌بندی و سپس میتوکندری‌ها را جداسازی نمود، اما این روش زمان‌بر و نیازمند مقادیر زیادی از مواد است و همچنین در برخی از ارگانیسم‌ها نظیر Caenorhabditis elegans از لحاظ فنی، چالش‌برانگیز خواهد بود.
❇ ابتدا محققان به‌منظور جداسازی میتوکندریایی خاص سلول سریع، حساس و دقیق‌تر، یک ترکیب متشکل از ۳ ژن را ایجاد کردند. این ژن‌ها شامل ژن کد کننده پروتئین غشایی میتوکندری TOMM20، یک ژن برای فلوروفور (جهت تجسم) و دیگری ژن بیان‌کننده هموگلوتینین (HA) آنفلوانزای انسانی بود. آن‌ها سپس ژن فیوژن را از طریق پروموتورهای خاص بافت، به‌منظور کنترل بیان ژن، به ژنوم C. elegans وارد کردند. این کار باعث ایجاد کرم‌هایی با میتوکندری‌های خاص سلولی شد. این میتوکندری که با HA نشان‌دار شده‌اند، می‌توانند از طریق همگن‌سازی سلول‌ها خالص شوند. سپس همگن ها با دانه‌های مغناطیسی پوشیده شده با آنتی‌بادی ضد HA ترکیب شدند و در نهایت جداسازی میتوکندری‌های متصل به دانه‌ها با استفاده از آهنربا انجام شد.
❇ تکنیک مورد استفاده در این مطالعه خالص‌سازی تمایلی میتوکندریایی خاص سلول (cell-specific mitochondrial affinity purification) (CS MAP) نامیده می‌شود که امکان جداسازی مجموعه‌ای از میتوکندری‌های سالم و کارامد را فراهم نمود. این تکنیک تفاوت‌های غیر منتظره در ظرفیت جهش سلول‌های مختلف، مانند نرخ بالای جهش‌های mtDNA در سلول‌های زاینده (ژرم‌لاین)، را نیز مشخص کرد. بدون شک طرح پرسش‌هایی در زمینه انواع سلول‌های ویژه، بهترین کمک برای ادامه این مطالعات خواهد بود.
? مترجم: فائضه ابوطالبی
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله
☑ عضویت در زیست فن پزشکی مولکولی
☑ عضویت در کانال زیست فن
