ژن درمانیسرطانویرایش ژنوم

نقش کلیدی تنظیم‌کننده shieldin در شبکه ترمیم DNA

ترمیم DNA آسیب‌دیده برای حفظ تمامیت ژنوم و مصونیت در برابر بیماری‌های مربوط به این ناپایداری مثل سرطان ضروری است. دانشمندان با تهیه نقشه دقیقی از میانکنش فاکتور‌های درگیر در ترمیم DNA همچون 53BP1 ،BRCA1 و MDC1 ، موفق به کشف کمپلکس پروتئینی جدیدی مخصوص به مهره‌داران به نام shieldin شدند که شامل پروتئین‌های Rev7 همراه با سه پروتئین دیگر به نام RINN1 ،RINN2 و RINN3 می­‌باشد.


اتصال این کمپلکس پروتئینی به شکست‌های دورشته‌ای در DSBs از طریق ستون پروتئینی RNF168-RNF8-ATM-RIF1-53BP1 سبب ترمیم شکست‌های بین‌کروموزومی NHEJ (ترمیم اتصال انتهای غیر‌همسان)، نوترکیبی ایمونوگلوبولین و الحاق تلومر‌های غیر‌محافظت‌شده می‌شود. این کمپلکس در ایجاد حساسیت در سلول‌های سرطانی دارای نقص BRCA1 نسبت به داروهای مهار‌کننده PARP نیز دارای نقش کلیدی است. (آنزیمPARP Poly ADP-Ribose Polymerase درترمیم شکست‌های تک‌رشته‌ای DNA و بسیاری از فرایندهای سلولی از جمله آپوپتوز موثر است و یکی از اهداف مهم درمان در سلول‌های سرطانی محسوب می‌شود.)

ازمیان تمامی آسیب‌­های وارد‌شده بهDNA، شکست‌های دورشته‌ای، شدیدترین نوع آسیب‌های وارد‌شده به DNA هستند که سلول با تمام قوا مکانیسم‌هائی برای مقابله با آن‌ها دارد. این شکست‌ها از طریق دو مسیراصلی ترمیم می‌شوند : ترمیم از طریق هومولوژی (HDR) وترمیم از طریق اتصال انتهای غیر‌همسان (NHEJ).

53BP1 یک سرکوب‌کننده تومور است و نقش مهمی در انتخاب مسیر‌های ترمیم شکست‌های دورشته‌ای و صحت انجام آن ایفا می‌کند و RIF1 (پروتئین متصل‌شونده به تلومر) یک القاگر ابتدائی برای عملکرد  این پروتئین است علاوه بر اینRev7 نیز یک فاکتور پایین‌دستی در انتخاب مسیر ترمیم وابسته بهRIF1 53BP1 می‌باشد. در شرایط فیزیولوژیکی مسیر 53BP1/RIF1/Rev7 سه فرایند ترمیم NHEJ، نگهداری و حفظ تلومر و نوترکیبی ایمونوگلوبولین را فعال می‌نمایند.

یکی از دغدغه‌های مهم در شناسائی پروتئین‌های درگیر در پاسخ به آسیب‌های وارد‌شده به DNA، جداسازی فاکتور‌های درگیر در این مسیر می‌باشد که به بسیاری از روش‌های بیوشیمیائی مقاوم بوده و یا شرایط حاد لازم برای استخراج آن‌ها، میانکنش‌های پروتئین-پروتئین مابین آن‌ها را از بین می‌برد. به‌منظور کنترل این محدودیت‌ها و کسب نگاه کلی نسبت به کمپلکس repairosome از ادغام روش‌های ویرایش ژنومی بر‌پایه CRISPR، تکنیک‌های نشانه‌گذاری APEX و طیف‌سنجی جرمی به‌صورت کمی برای بررسی شبکه‌های پروتئینی درگیر در پاسخ به آسیب‌های وارد‌شده به DNA مثل 53BP1 ،BRCA1 و MDC1 استفاده شده است.

در این آزمایشات از CRISPR-cas9 برای الحاق 3x-FLAG-affinity tag و APEX2 به انتهای N پروتئین‌های 53BP1 ،BRCA1 و MDC1 به منظور نشانه‌گذاری در سلول‌های U2OS استفاده شده است. از FLAG tag به منظور خالص‌سازی پروتئین‌ها بر اساس میل‌ترکیبی و همچنین جرم‌سنجی آن‌ها استفاده شده است و از تکنیک APEX برای آنالیز‌های این پروتئین‌ها بر‌اساس بیوتینیله‌شدن آن‌ها درشبکه پروتئینی استفاده شده است. کلون‌های سلولی تغییر‌یافته با استفاده از PCR و ایمونوبلاتینگ شناسائی شدند. سلول‌های تغییر‌یافته با استفاده از تکنیک Ionizatin Radiation-induced foci در سلول مکان‌یابی شدند. این آزمایشات منجر به شناسائی کمپلکس shieldin در مهره‌داران شده است.

یافته‌های به‌دست‌آمده از این مطالعه امکان شناخت شبکه‌های پروتئینی مرتبط با یکدیگر در فضای کروماتین یک سلول زنده را فراهم می‌کند و نقشه دقیقی از کمپلکس‌های آبشاری درگیر در ترمیم شکست‌های دورشته‌ای در DNA ارائه می‌دهد همچنین در شناخت روند تکامل گوناگونی آنتی‌بادی‌ها و مکانیسم‌های مقاومت به PARPi در سلول‌های سرطانی نیز موثر است.

✳️ ترجمه و بازنویسی: شیرین شادبخت

لینک مقاله

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

علی چوپانی

بیش از 4 سال است که در کنار دیگر دوستان در مجموعه زیست‌فن هستم. زیست شناسی خوندم ولی به خاطر علاقه خودم به وب و سئو در حال حاضر مدیریت سایت زیست‌فن و نظارت بر سئوی محتواهای تولیدی در زیست‌فن رو به عهده دارم. اینجا خانه‌ی ماست، به ما سر بزنید!

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

× 9 = هشـتاد یـک

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن