Maks Delbrück Molekulyar Tibb Mərkəzi tərəfindən

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriKredit: Hüceyrə genomikası (2025). DOI: 10.1016/j.xgen.2025.100984

Max Delbrück Mərkəzinin tədqiqatçıları DNT-nin genləri necə idarə etdiyini kəşf etmək üçün yeni üsul hazırlayıblar. Onların Cell Genomics -də nəşr olunan texnikası , mövcud metodlardan daha tez vacib genləri tənzimləyən genetik “açarları” aşkar edə bilər.

İnsan genomunun çoxu zülalları kodlamır. Əvəzində onun çox hissəsi tənzimləyici bölgələrdən ibarətdir. İşıqları yandıran və söndürən açarlar kimi, transkripsiya gücləndiriciləri adlanan nukleotidlərin bu bölgələri genin harada və nə vaxt aktiv olduğunu müəyyənləşdirir və əsasən hüceyrənin nə qədər müvafiq protein istehsal etdiyini idarə edir.

Belə tənzimləyici elementlərin genetik kodundakı qüsurlar inkişaf qüsurlarına və xəstəliklərə səbəb ola bilər. Lakin zülal kodlayan bölgələrlə müqayisədə onları müəyyən etmək çətindir, çünki onlar çox vaxt tənzimlədikləri genlərdən uzaqda yerləşirlər və dəqiq müəyyən edilmiş genetik kod yoxdur.

Professor Uve Ohlerin Hesablama və Tənzimləyici Genomika laboratoriyasında Dr.Dubravka Vučićevićin rəhbərlik etdiyi elm adamları genlərimizi idarə edən bu bölgələri aşkar etmək üçün yeni güclü alət yaratdılar.

Hədəflənmiş tək hüceyrəli aktivləşdirmə ekranı (TESLA-seq) adlanan o, CRISPR əsaslı gen aktivasiyasını (CRISPRa) – xüsusi genlərin ifadəsini artırmaq üçün CRISPR-Cas9 sisteminin mühəndis formasından istifadə edən gen tənzimləmə texnikasını və digər tənzimləyici üsullardan daha tez və dəqiq müəyyən etmək üçün hədəflənmiş tək hüceyrəli RNT ardıcıllığını birləşdirir.

Tədqiqatın aparıcı müəllifi Vučićević deyir: “Bu üsulla biz əslində genomdakı minlərlə namizəd tənzimləyici elementin genləri necə işə sala bildiyini yoxlaya və onların hansı genlərə təsir etdiyini öyrənə bilərik”.

Tənzimləyici elementlərin xəritələşdirilməsi

Texnikanı nümayiş etdirmək üçün tədqiqat sinir sisteminin inkişafı üçün vacib olan PHOX2B adlı gen üzərində cəmlənmişdir. Gendəki mutasiyaların, ilk növbədə uşaqlara təsir edən sinir sistemi toxumasının xərçəngi olan neyroblastoma ilə əlaqəsi var.

Onlar PHOX2B-ni əhatə edən böyük bir bölgədə cəmləşərək, hər 100bp seqment və ya DNT parçası, cəmi 46,722 gRNA üçün 2-3 bələdçi RNT (gRNA) layihələndirdilər. Bu dəst tənzimləyici açarlar kimi potensial rollar üçün PHOX2B geninin, eləcə də digər qonşu genlərin bütün genomik mənzərəsini araşdırdı.

Sonra onlar hər bir gRNT-ni tək insan neyroblastoma hüceyrəsinə köçürdülər. gRNA CRISPRa sisteminə hara getməli olduğunu söylədi və onu “parçada” mövcud ola biləcək hər hansı tənzimləyici bölgələri aktivləşdirməyə yönəltdi. Onlar aktivləşdirildikdə hüceyrə böyüməsini dəyişdirən 600-dən çox bölgəni – CaREs (CRISPa-ya cavab verən elementlər) təyin etdilər .

Komanda daha sonra təxminən 200 Care-ni daha ətraflı şəkildə böyüdüb və hər bir hüceyrənin daxilindəki gRNT və yaxınlıqdakı genlərdən ifadə olunan RNT-ni oxumaq üçün hədəflənmiş tək hüceyrəli RNT ardıcıllığından istifadə edib. Bu, onlara hər bir Qulluğu PHOX2B bölgəsindəki 70-dən çox gendən hər hansı biri ilə əlaqələndirməyə imkan verdi, onların ifadəsi həmin hüceyrədə dəyişdi. Onlar həmçinin xərçəng və Alzheimer xəstəliyində iştirak edən SHISA3 və APBB2-nin mühüm tənzimləyiciləri olan Care-lər arasında birbaşa əlaqə tapdılar.

Təəccüblüdür ki, bir çox Care uzaqdakı genləri idarə edir, yaxınlıqdakı genləri tamamilə atlayır – başqa üsullar tez-tez qaçırılır.

Ohler deyir : “TESLA-seq yalnız bir hüceyrə tipində baş verənləri tutmur, o, genlər və müxtəlif bioloji sistemlərdə tənzimləyici bölgələr arasında potensial əlaqələri aşkar edə bilər “.

Vučićević əlavə edir ki, bu əhəmiyyətlidir, çünki bir çox xəstəlik bir toxuma növündən daha çox təsir göstərir.

“Texnika bir çox orqan sistemlərində sağlamlığa və xəstəliyə təsir edən DNT-nin geniş, kəşf edilməmiş hissələrini öyrənmək üçün istifadə edilə bilər və bizə daha dəqiq və effektiv müalicələr hazırlamağa kömək edə bilər.”

Daha çox məlumat: Kütləvi və hədəflənmiş tək hüceyrə aktivasiyasından istifadə edərək genomik tənzimləyici mənzərənin həssas parçalanması, Hüceyrə Genomikası (2025). DOI: 10.1016/j.xgen.2025.100984

Jurnal məlumatı: Cell Genomics 

Maks Delbrück Molekulyar Tibb Mərkəzi tərəfindən təmin edilmişdir