Siz fantastik səslənən “genomun qaranlıq tərəfi” haqqında eşitmisiniz. Heterokromatin kimi tanınan bu zəif öyrənilmiş DNT hissəsi genetik materialınızın təxminən yarısını təşkil edir və alimlər indi onun hüceyrələrinizdəki rolunu açmağa başlayırlar.

50 ildən artıqdır ki, elm adamları bu “qaranlıq DNT”də olan genetik material üzərində baş sındırırlar. Lakin onun düzgün işləməsinin hüceyrələri sağlam vəziyyətdə saxlamaq üçün kritik olduğunu göstərən artan sübutlar var. Heteroxromatin on minlərlə təhlükəli DNT-ni ehtiva edir və ” transposable elementlər ” (və ya TE) kimi tanınır. TE normal hüceyrələrdə heterokromatində səssizcə “basdırılmış” qalır – lakin bir çox patoloji şəraitdə onlar “oyanmaq” və hətta bəzən bizim adi genetik kodumuza “sıçramaq” olar.

Bəs bu dəyişiklik hüceyrəyə fayda verirsə? Nə gözəl! Köçürülə bilən elementlər təkamül tarixi boyunca yeni məqsədlər üçün birlikdə seçilmişdir – məsələn, immun hüceyrələrdəki RAG genləri və plasentanın və məməlilərin təkamülünün inkişafı üçün lazım olan genlər TE-dən əldə edilmişdir.

Ancaq TE-lər sağlamlığımıza da zərər verə bilər. Yalnız son bir neçə ildə elm adamları heterokromatinin zəifləməsini qocalma, premalignite, xərçəng və otoimmün xəstəliklərlə əlaqələndirdilər.

La Jolla İmmunologiya İnstitutunun (LJI) professoru Anjana Rao, Ph.D., yeni Təbiət Struktur və Molekulyar Biologiya tədqiqatının aparıcı müəllifi, əsas əməkdaşları professor Geoffrey J. Folkner, Ph.D. Kvinslend Universitetinin professoru Robert Krouford, biomodal elmləri namizədi (keçmiş Cambridge EpiGenetix) və Samuel Myers, Ph.D., LJI-də assistent professor. “Heteroxromatin normal supressiv funksiyasını itirdikdə, TE-lər qaçır və paralel olaraq hüceyrələrin sağlamlığı pisləşir.”

Yeni araşdırma, hüceyrələrin bizi vəhşiləşmiş TE-lərdən qoruyan əlamətdar bir yolunu ortaya qoyur. Tədqiqatçılar hüceyrələrin TE fəaliyyətini bastırmaq və özlərini sağlam saxlamaq üçün bütün zülal şəbəkəsindən yararlandıqlarını aşkar etdilər.

Pew Latın Amerikası Postdoctoral Təqaüdçüsü, LJI-nin keçmiş Təlimçisi və LJI Təlimçisi Xiang Li, Ph.D.

Sepulveda əlavə edir: “Hətta bu elementlərin sadəcə artan ifadəsi də yaxınlıqdakı genlərin ifadəsinə təsir göstərə bilər, bunu yeni məqaləmizdə göstərdiyimiz kimi”. “Köçürülə bilən elementlərin bol ifadəsi hüceyrə yaşlanması, insanın qocalması, otoimmün pozğunluqlar və bir çox xərçəng növləri də daxil olmaqla bir çox xəstəliklərin imzasıdır.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1743417817&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-critical-enzyme-potentially-dangerous-genes.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC4xNzgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzQuMC42OTk4LjE3OCJdLFsiTm90OkEtQnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNC4wLjY5OTguMTc4Il1dLDBd&dt=1743417817610&bpp=1&bdt=66&idt=175&shv=r20250327&mjsv=m202503260101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1743417649%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1743417649%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1743417649%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=434369397640&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2500&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31090665%2C31091181%2C31091239%2C95356498%2C95356505%2C31091361%2C95355300%2C95356787%2C95356928&oid=2&pvsid=4358702312028680&tmod=998620750&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=179

Hüceyrələr köçürülə bilən elementləri necə nəzarət altında saxlayır?

Bir çox vacib hüceyrə funksiyalarının mərkəzində olan bir ferment olan O-GlcNAc transferaz (OGT) ilə tanış olun. Yeni araşdırmaya görə, OGT həm də TE-ləri basdırmaq və gen ifadəsinin düzgün işləməsini təmin etmək üçün aparıcı xoreoqrafdır.

Yeni layihə üçün tədqiqatçılar OGT-nin 2009-cu ildə Rao Laboratoriyası tərəfindən kəşf edilmiş TET fermentləri adlanan mühüm zülallarla qarşılıqlı əlaqədə olmasını təqib etdilər. TET zülalları DNT-nin hüceyrələrimizdə düzgün şəkildə dəyişdirilməsini və hüceyrələrimizin düzgün transkripsiya proqramlarını aktivləşdirməsini təmin edən kompleks mexanizmin bir hissəsidir.

TET zülalları DNT modifikasiyalarının kritik dövrəsində iştirak edir, burada DNT-yə bağlanan molekulyar markerlərin çıxarılması ilə nəticələnən prosesdə rol oynayırlar (DNT demetilasiyası adlanan hadisə). 5mC və 5hmC adlanan ən çox yayılmış DNT markerləri normal olaraq müvafiq olaraq transkripsiyanın susdurulması və aktivləşdirilməsi ilə əlaqələndirilir. Tədqiqatçılar göstərdilər ki, 5mC “söndürülmüş” genlərlə, TET zülallarının vasitəçiliyi ilə 5hmC isə “açılmış” gen ifadəsi ilə əlaqələndirilir .

Bu “on/off” epigenetik sistem hüceyrələrimizə ətraf mühit dəyişikliklərinə və sağlamlıq təhlükələrinə cavab vermək üçün çeviklik verir. DNT demetilasiyası immun hüceyrələrimizə təhlükə aşkar etdikdə hərəkətə keçməyə kömək edir.

DNT demetilasiyası normaldır, lakin hüceyrələrə də tarazlıq lazımdır. Hər geni eyni anda aktivləşdirən TET zülallarına sahib ola bilməzsiniz. Normal hüceyrələrdə TET zülalının fəaliyyəti həmin hüceyrə tipində ifadə edilməli olan genlərlə məhdudlaşır.

Yeni araşdırmada elm adamları OGT-nin harada yer aldığını tapmaq üçün Oksford Nanopore ardıcıllıq texnologiyasından və digər qabaqcıl sekvensləmə üsullarından istifadə etdilər. Onların istifadə etdiyi xüsusilə vacib və yeni texnikalardan biri duet evoC adlanır. Biomodal tərəfindən hazırlanmış 6 əsaslı genomu təmin edən bu multiomik həll, həm 5mC, həm də 5hmC-nin eyni vaxtda genomda eyni yerlərdə dəyişdiyini müəyyən etmək üçün vacib idi.

Tədqiqatçılar müəyyən etdilər ki, OGT TET fəaliyyətini məhdudlaşdıraraq hüceyrələri qoruyur. Bu, TE ifadəsini idarə etmək üçün son dərəcə vacibdir, çünki səssizləşdirmə modifikasiyası 5mC-nin heterokromatində aktivləşdirici modifikasiya 5hmC-yə çevrilməsinin qarşısını alır.

Sükan başında OGT olmadan, TET zülalları yanlış yerlərdə DNT demetilasiyasını sürətləndirərək, bir anda çoxlu genləri, o cümlədən normal olaraq genetik materialımızda “basdırılmış” bütöv TE-ləri işə salır.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Xərçəngləri, otoimmün xəstəlikləri və s. anlamaq üçün növbəti addımlar

Bu tapıntı TET funksiyaları dəyişdirildikdə genomumuzun kodlaşdırılmayan bölgələrinin necə aktivləşə biləcəyini göstərir. OGT-TET tərəfdaşlığının yeni anlayışı göstərir ki, bu zülallar, onların vasitəçi nişanları və TE ifadəsi hüceyrələrimizə böyük təsir göstərə bilər.

Sepulveda deyir: “Biz bu elementləri tamamilə” səssiz ” və buna görə də tamamilə hərəkətsiz hesab edirik, lakin reallıq budur ki, hüceyrələr TE-ləri susdurmaq üçün böyük və daimi investisiyalar etməlidirlər”.

Bu yeni tədqiqat gələcək dərman inkişafı üçün də vacib ola bilər. Alimlər xərçənglə əlaqəli çoxsaylı genləri müəyyən ediblər, lakin onların ifadəsinə nəzarət etmək hələ də problem olaraq qalır. Yeni tapıntılar xərçəng hüceyrələrində TE fəaliyyətinin məhdudlaşdırılması kimi maraqlı yeni yollarla xərçəng böyüməsini dayandıra biləcəyimizi göstərir.

“Biz bu fəaliyyətə nəzarət etmək istəyirik və indi OGT və TET-lər vasitəsilə seçimimiz ola bilər” dedi Sepulveda.

Rao vurğulayır ki, OGT-nin DNT modifikasiyalarını və TE ifadəsini necə idarə etdiyini və bu mexanizmin tənzimlənməməsinin otoimmün pozğunluqlara, xərçənglərə və digər xəstəliklərə necə kömək etdiyini araşdırmaq üçün əlavə tədqiqatlara ehtiyac var.

Tədqiqatın əlavə müəllifləri, “OGT DNT demetilasyonunun qarşısını alır və TET aktivliyini genom boyu məhdudlaşdıraraq heterokromatində transpozisiya olunan elementlərin ifadəsini boğur”, Leo J. Arteaga-Vazquez, Isaac F. López-Moyado, Melina Brunelli, Lot Hernandez Ca. Espinosa, Xia Espinosa, Xia Espinosa daxildir. Zhen Dong, Natasha Jansz, Fabio Puddu, Aurelie Modat, Jamie Scotcher, Paidi Creed, Patrick Kennedy və Cindy Manriquez.

Ətraflı məlumat: OGT DNT demetilasiyasının qarşısını alır və TET aktivliyini genom miqyasında məhdudlaşdırmaqla heterokromatində köçürülə bilən elementlərin ifadəsini boğur, Nature Structural & Molecular Biology (2025). DOI: 10.1038/s41594-025-01505-9

Jurnal məlumatı: Təbiət Struktur və Molekulyar Biologiya 

La Jolla İmmunologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir 

Daha çox araşdırın