به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، در روند تقسیم هر سلول، اطلاعات ژنتیکی کروموزوم ها باید بطور مساوی بین سلول های دختر تازه متولد شده توزیع شود. تفکیک آنزیم در این فرآیند نقش تعیین کننده ای دارد.
" سوزان هلموث" و" اولاف استمان" از متخصصان ژنتیک در دانشگاه بایروث آلمان، اینک مکانیسمی را که قبلاً ناشناخته بود، کشف نموده اند که فعالیت جداسازی را تنظیم می کند. این یافته های بنیادی، جنبه جدیدی را به درک فعلی ما از وراثت کروموزوم اضافه می کند.
تقسیم سلولی برای رشد و تولید مثل انسان ضروری است. پیش از شروع به تقسیم یک سلول، اطلاعات ژنتیکی ذخیره شده روی کروموزوم ها تکثیر می شود. وقتی این فرآیند کامل شود، هر کروموزوم از دو رشته دی ان ای (DNA) برابر تشکیل می شود که کروماتیدهای خواهر نامیده می شوند.
حلقه ای موسوم به" کوئسین"( Cohesin) متشکل از چندین پروتئین (Protein)، هر کروموزوم را محصور کرده و یک جفت کروماتید را در کنار هم نگه می دارد.
کوئسین در زمان اماده سازی برای تقسیم سلولی، از بازوهای کروموزوم ها جدا می شود. با این حال، جداسازی کامل کروماتیدهای خواهر تنها زمانی امکان دارد انجام شود که کوئسین باقی مانده در میان کروموزوم ها توسط تفکیک آنزیم قطع شود. سپس کروماتیدها به دو انتهای دستگاه دو رشته ای منتقل می شوند ، جایی که پایه ژنتیکی سلول های تشکیل دهنده دختر را شکل می دهند.
رشد سالم سلول های دختر تنها در صورتی که دارای نقایص ژنتیکی نباشد، تضمین می شود. برای اینکه این شرط برآورده شود، جدایی باید دقیقاً در زمان زمان مناسب فعال شود و رخ دهد.
اگر کروماتیدهای خواهر خيلي زود از هم جدا شوند، فقط میتوانند بطور تصادفی توزیع شوند و سلول های دختر حاصل، تعداد کروموزوم های اشتباهی دارند و می میرند یا می توانند به سلول های تومور تبدیل شوند.
تنها تنظیم دقیق جداسازی از بروز این نقص های ژنتیکی جلوگیری می کند.
" سوزان هلموث" و" اولاف استمان" با همکاري متخصصان ژنتیک از دانشگاه سالامانکا در اسپانیا، اینک دریافته اند که پروتئینی موسوم به" شوگوشین"( shugoshin)( در زبان ژاپنی به معنای" روح نگهبان") دقیقاً این عملکرد تنظیم کننده را دارد." شوگوشین" باعث می شود تا موقعیت مناسب رسیدن به تقسیم کوئسین، جداسازی فعال نشود.
دانشمندان با این کشف موفق شده اند یک معمای مهم در علم ژنتیک را حل کنند. تاکنون فقط پروتئین" سکورین"( securin) به عنوان سرکوب کننده فعالیت های قبل از موعد جداسازی شناخته شده بود. بدین ترتیب اعتقاد بر این بود که جداسازی منحصرا توسط" سکورین" تنظیم می شود. با این حال، این دیدگاه با مشاهده اینکه جداسازی چه بسا در صورت عدم حضور" سکورین" هم بدرستی تنظیم می شود، دچار ابهام شد.
پژوهشگران می گویند:" شوگوشین" و" سکورین" هر دو از آغاز زودهنگام فرآیند جداسازی کروموزوم در زمان اشتباه جلوگیری می کنند و اگر" سکورین" شکست بخورد،" شوگوشین" به تنهایی قادر به تنظیم فعالیت جداسازی در سلول های انسانی است.
محققان افزودند:ما با نوعی افزونگی سروکار داریم که در چرخه سلولی غیرمعمول نیست؛ برای این که یک روند حیاتی به شیوه ای مرتب انجام شود، طبیعت با کنترل هم زمان آن به دو یا چند روش مختلف از آن محافظت می کند. این سبب می شود این فرآیند محکم باشد، اما همچنین مطالعه آن دشوار است، زیرا توزیع فردی اثر قابل ملاحظه ای ندارد.
در حقیقت" هلموث" و" استمان" کشف دیگری کردند:چیزی موسوم به" SAC" وجود دارد که کنترل کننده تأثیر تنظیم" شوگوشین" و همچنین" سکورین" است. این یافته این فرضیه را تأیید می کند که" SAC" بر تمام فرآیندهای دخیل در وراثت کروموزوم حاکمیت دارد. تاکنون دانشمندان تصور می کردند" SAC" تنها" سکورین" را تثبیت می کند و تا هنگامی که زمان تقسیم و جداسازی نرسیده، اجازه رخ دادن آن را نمی دهد، اما اکنون مشخص شده است که" شوگوشین" را نیز سرکوب می کند.
" اولاف استمان" می گوید:من بطور ویژه از این موضوع خوشحال شدم که شنیدم کتاب های درسی در پی کشف ما، مجدداً بازنویسی می شوند. تحقيقات بیشتر ما نشان خواهد داد که چطور یافته های بنیادی ما می توانند راههایی را برای درمان سرطان بیابند.
این مطالعه به زودی در مجله Nature منتشر خواهد شد.
- 11
- 2
