ترنسپوزون LINE1 و نقش آن در ژنوم

LINE1 ترنسپوزونی است که نیم میلیون بار در ژنوم انسان تکرار شده و حدود 17درصد از ژنوم انسان را تشکیل می‌دهد. با این حال دانشمندان به تازگی به دنبال یافتن نقش آن هستند. محققین معتقدند LINE1 با خاموش کردن مرحله دو سلولی، جنین را به مرحله بعدی نمو، می‌راند.

میگوئل رامالهو-سانتوز که زیست‌شناس دانشگاه کالفورنیا است، سال‌ها علاقه‌مند به کار بر روی قطعه‌ی DNAای تحت عنوان LINE1 بود. این قطعه نیم میلیون بار در ژنوم انسان تکرار شده و حدود یک‌پنجم DNA هر سلول را تشکیل می‌دهد. وی می‌گوید: «این قطعه را DNA اضافی و انگل‌های ژنومی نامیده‌اند.» LINE1 همچون دیگر ترنسپوزون‌ها دارای توانایی کپی و درج خود در جایگاه‌های تصادفی ژنوم است. ژنتیک‌دانان تمایل دارند توجه خود را به زمانی معطوف کنند که درج LINE1 در جایگاهی نامناسب منجر به سرطان یا ناهنجاری‌های ژنتیکی می‌شود. اما سانتوز گمان می‌کرد که حقایق بیش‌تری در مورد LINE1 وجود دارد چرا که اگر LINE1 در بهترین حالت بی‌خطر و در بدترین حالت مضر است، پس به چه علت و آن هم با این فراوانی در ژنوم انسان وجود دارد؟

او و محققین دیگر دریافته بودند که LINE1 به طور خاصی در جنین‌های در حال نمو فعال است. این بدین معنی است که این قطعه نقشی کلیدی در هماهنگ کردن نمو سلول‌های جنینی ایفا می‌کند.

تیم تحقیقاتی به طور جدی بر روی اینکه چگونه LINE1 را در جنین موش خاموش کنند کار کردند. زمانی که آن‌ها RNAی LINE1 را بی‌اثر کردند، جنین‌ها درست بعد از لقاح و تقسیم اول، در مرحله دو سلولی متوقف شدند. در اصل بدون LINE1 جنین‌ها از تکوین بازماندند.

سانتوز معتقد است قطعات RNAی LINE1 مانند چسبی مولکولی، رشته‌ای از مولکول‌ها را به دور هم جمع می‌کند و با خاموش کردن مرحله دو سلولی، جنین را به مرحله بعدی نمو می‌راند. این RNA به طور ویژه ژنی با نام DUX را که در مرحله دو سلولی فعال است خاموش می‌کند.

با این‌حال به نظر می‌رسد توانایی LINE1 در کپی کردن خودش تأثیری بر نقشی که در نمو جنینی ایفا می‌کند ندارد. زمانی که محققین از درج LINE1 به درون ژنوم جلوگیری کردند، سلول‌های بنیادی جنینی سالم به نظر می‌رسیدند. احتمالاً سلول‌های جنینی می‌توانند علاوه بر تولید RNAی LINE1 از جهش‌های مضر آن پیرامون ژنوم نیز جلوگیری کنند. اما بعید به نظر می‌رسد که تمامی نسخه‌های LINE1 در تنظیم نمو جنینی نقش داشته باشند.

بدیهی است که گام بعدی، مطالعه LINE1 در سلول‌های انسانی است. با وجود اینکه تفاوت‌هایی بین انسان و موش وجود دارد اما LINE1 تقریباً در ژنوم تمامی پستانداران به میزان فراوانی وجود دارد. به نظر می‌رسد دیگر ترنسپوزون‌هایی که آن‌ها هم زمانی به عنوان DNAی اضافی در نظر گرفته می‌شدند نقش‌های حیاتی در نمو سلول‌های انسان داشته باشند.

✳️ مترجم: نریمان زینلی
✅ لینک خبر