DNA shaper steers nervous system development شکل سه‌بعدی DNA می‌تواند… — خرت و پرت علمی — TG.ME

DNA shaper steers nervous system development شکل سه‌بعدی DNA می‌تواند سرنوشت یک نورون را تعیین کند. پژوهشگران کرم کوچک C. elegans بررسی کردند؛ موجودی با دستگاه عصبی نسبتاً ساده و کاملاً نقشه‌برداری‌شده. آن‌ها متوجه شدند وقتی مجموعه‌ای از پروتئین‌ها به نام cohesin درست کار نمی‌کند، بعضی نورون‌ها هویت اشتباهی پیدا می‌کنند. Cohesin را بیشتر به‌خاطر نقش آن در سازمان‌دهی ساختار سه‌بعدی ژنوم می‌شناسیم، اما این مطالعه نشان داد که همین معماری DNA می‌تواند مستقیماً در انتخاب سرنوشت نورون‌ها دخالت داشته باشد. @Scientific_Stuffs در حالت طبیعی، cohesin همراه با یک تنظیم‌کننده ژنی به نام EOR-1 ــ که همتای انسانی آن PLZF است ــ کمک می‌کند بعضی سلول‌ها به نورون‌هایی تبدیل شوند که از انتقال‌دهنده‌ی مهاری GABA استفاده می‌کنند. اما وقتی cohesin یا EOR-1 مختل شدند، همان سلول‌هایی که قرار بود GABAergic شوند، به‌جای آن به نورون‌های آدرنرژیک تبدیل شدند. به بیان دیگر، یک سلول با همان DNA اولیه، تنها به‌دلیل تغییر در نحوه‌ی سازمان‌یافتن ژنوم، می‌تواند مسیر هویتی متفاوتی را انتخاب کند. @Scientific_Stuffs این یافته تصویر جالبی از رشد مغز و سیستم عصبی ارائه می‌دهد: DNA فقط یک رشته‌ی طولانی از حروف ژنتیکی نیست که داخل هسته جمع شده باشد. این رشته دائماً خم می‌شود، حلقه تشکیل می‌دهد و بخش‌های دور از هم را در مجاورت یکدیگر قرار می‌دهد. بنابراین معماری ژنوم می‌تواند تعیین کند تنظیم‌کننده‌های ژنی به کدام بخش‌های DNA دسترسی داشته باشند و در نتیجه کدام برنامه‌ی ژنتیکی فعال شود. پژوهشگران cohesin را در این فرایند به نوعی «کلید مولکولی» تشبیه می‌کنند که میان سرنوشت‌های مختلف نورونی یکی را انتخاب می‌کند. این موضوع از نظر پزشکی هم اهمیت دارد. جهش در ژن‌های مرتبط با cohesin می‌تواند موجب سندرم Cornelia de Lange شود؛ یک اختلال نادر رشدی که رشد جسمی، شناختی و رفتاری را تحت تأثیر قرار می‌دهد. پژوهشگران در همین کرم‌ها جهش‌های دیگری پیدا کرده‌اند که می‌توانند بخشی از مشکلات ناشی از اختلال cohesin را کاهش دهند؛ مسیری که شاید در آینده به شناسایی اهداف درمانی تازه کمک کند. @Scientific_Stuffs #Neuroscience #Neurodevelopment #BrainDevelopment #DNA #Genetics #Epigenetics #GeneRegulation #GenomeArchitecture #Chromatin #Cohesin #Neurons #GABAergicNeurons #DevelopmentalNeuroscience #MolecularNeuroscience #CellBiology #MITResearch #ScienceNews #NeuroscienceResearch