به نقل از «ایسنا»

گام بلند دانشگاه بوفالو در تنظیم ژنوم انسان و درمان سرطان و بیماری‌های عصبی

تاریخ انتشار: ۳۱ تیر ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۴۴۹۲۷۴۰

دانشمندان دانشگاه "بوفالو" تلاش‌های گسترده‌ای را برای تنظیم ژنوم انسان انجام می‌دهند و به تازگی به پیشرفت بزرگی در این مسیر دست یافته‌اند.

به گزارش ایسنا و به نقل از سایت دانشگاه بوفالو، محققان دانشگاه بوفالو(Buffalo) دریافته‌اند که دستکاری موفقیت آمیز رابط‌های اپتوژنومیک(optogenomic) می‌تواند رویکرد کلی پزشکی را نسبت به درمان بسیاری از اختلالات عصبی رایج و همچنین تعاملات ما با ماشین‌ها تغییر دهد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

"یونگو بائه"، "جوزپ یورنت"، "اوا استاچوویاک" و "مایکل ایتاچوویاک" پژوهشگران این مطالعه هستند که همگی در دانشگاه بوفالو مشغول به فعالیت هستند.

این گروه از دانشمندان به روش‌های نوآورانه‌ای برای کنترل، دستکاری و هدایت ژنوم انسان بر اساس فناوری نانو در کنار نور لیزر دست یافته‌اند.

در درک معاصر از درمان سرطان، اسکیزوفرنی و سایر بیماری‌های عصبی، این کارها در مدیریت ژنتیک، چشم اندازهای جدید و امیدبخشی را نشان می‌دهند، زیرا این تحقیقات فراتر از پژوهش‌های اپتوژنتیک ساده پیشین عمل کرده که فقط می‌توانستند عدم ارتباط بین سلول‌ها را حل کنند.

اپتوژنومیک سطح عمیق‌تری از دخالت را فراهم می‌کند که امکان تغییر برنامه‌های ژنتیکی را فراهم می‌کند و می‌تواند به طور مستقیم بر رشد و مقاومت بیماری‌ها نظارت کند.

این جهش بزرگ در دستکاری ژنوم، پایه و اساس خود را از نگاه جدید به قدرت "ژن گیرنده فاکتور رشد فیبروبلاست"(FGFR1) گرفته است که تخمین زده می‌شود اختیار تقریبا یک پنجم از کل ژنوم انسان را در دست دارد.

پروژه "ژنوم انسان" و مطالعه محققان دانشگاه بوفالو این ژن را "ژن رئیس" نامیدند و دریافتند که همه چیز از سرطان پستان گرفته تا سایر اختلالات مانند اسکیزوفرنی زیر سر این ژن است.

گروهی از محققان برای ایجاد نانولیزرها و نانوآنتن‌ها که بخشی از بسته‌های ایمپلنت‌های مغزی هستند، با استفاده از سوئیچ‌های نوری فعال کننده در سطح مولکولی هنگامی که ایمپلنت‌ها در داخل سلول‌های مغز رشد یافته از سلول‌های بنیادی قرار گرفتند، استفاده کردند.

دانشمندان قادر شدند "ژن رئیس" را در اختیار بگیرند و عملکردهای آن را با نور لیزر کنترل کنند. آنها همچنین توانستند عملکرد سلولی این ژن را هک کنند و راه جدیدی در زمینه مهندسی ژنوم باز کنند.

تصویر زیر، ژن "FGFR1" یا همان "ژن رئیس" را در حالت فعال و غیرفعال نمایش می‌دهد.

تیم تحقیقاتی دانشگاه بوفالو می‌گوید این مطالعه در ابتدای راه خود است و گام‌های بعدی شامل آزمایش در بافت‌های سرطانی است.

ژنوم(Genome) انسان همه ماده ژنتیکی یک فرد است که در اصل محتوای ژنتیکی یاخته آن فرد شامل دی‌.ان‌.ای هسته و میتوکندری است. ژنوم دستورالعمل‌های ارثی برای ساخت، پیشبرد و نگهداری یک موجود زنده را داراست.

کلمه ژنوم از دو کلمه ژن(gen) و پسوند(ome-) که از کلمه کروموزوم می‌آید ساخته شده‌ است. بدن انسان به‌ طور نسبی از پنجاه تا صد میلیارد یاخته تشکیل شده‌ که در هر یاخته تمام دستورالعمل‌های کدگذاری شده لازم برای هدایت تمامی فعالیت‌های یاخته و ساخت پروتئین‌های لازم موجود است. به هر گروه کامل از این دستورالعمل‌های ما ژنوم گفته می‌شود.

ژنوم به تعریف دیگر، زیست‌شناسی مولکولی و ژنتیک، ماده ژنتیکی یک جاندار است. این شامل دی‌.ان‌.ای یا آر.ان‌.ای ویروس است. ژنوم هم شامل ژن‌ها(مناطق کدگذاری شده) و هم دی‌.ان‌.ای بی‌رمز و همچنین دی‌.ان‌.ای میتوکندری و دی‌.ان‌.ای کلروپلاست است. مطالعه ژنوم "ژنومیک" نامیده‌ می‌شود.

ژنوم از چهل و شش مولکول دی‌.ان‌.ای متمایز از هم به نام کروموزوم تشکیل شده‌ است. در باکتری‌ها و اشکال ساده‌تر زندگی، ژنوم تنها حاوی یک کروموزوم است. کروموزوم‌های انسانی از نظر اندازه و اطلاعات بسیار گسترده و گوناگون هستند. کروموزوم‌های آدمی بیشترین تعداد ژن‌ها یعنی بیش از پنجاه هزار ژن را دارا می‌باشند. کروموزوم y در انسان کمترین تعداد ژن‌ها را یعنی ۲۳۱ عدد را دارا می‌باشد. ژنوم آدم حاوی بیش از سه میلیارد ذره رمزی دی‌.ان‌.ای است که در کروموزوم‌ها قرار دارند و دی‌.ان‌.ای شامل چهار بلوک آدنین(A)، گوانین(G)، سیتوزین(C) و تیمین(T) است که بارها در سراسر ژنوم تکرار شده‌اند. ژن‌هایی که از پدر و مادر به ارث برده می‌شوند(ژنوتیپ) صفات فرزندان را (فنوتیپ) شکل می‌دهند.

می‌توان ژنوم انسان را که در دی‌.ان‌.ای ذخیره شده‌ است با یک کتابخانه به صورت زیر مقایسه کرد:

کتابخانه شامل ۴۶ کتاب(کروموزوم) است

کتاب‌ها بین ۴۰۰ تا ۳۳۴۰ صفحه (ژن) دارند

هر کتاب دارای بین ۴۸ تا ۲۵۰ میلیون حرف(نوکلئوته) کوچک است.

یک کپی از کتابخانه(تمام ۴۶ کتاب) در تقریباً همه سلول‌های بدن ما قرار دارد.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: ژنوم ژنوم انسانی مهندسی ژنتیک

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۴۴۹۲۷۴۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

آیا واکسن سرطان پوست، روی دیگر سرطان‌ها هم جواب می‌دهد؟

ایتنا - پژوهشگران انگلیسی که اولین واکسن سرطان مبتنی بر فناوری نوآورانه «ام‌آر‌ان‌ای» را برای درمان ملانوم یا سرطان پوست آزمایش کرده‌اند می‌گویند این ماده در درمان دیگر سرطان‌ها نیز آزمایش می‌شود.
کتر هدر شاو، محقق ملی هماهنگ‌کننده این کارآزمایی، می‌گوید این تزریق‌ها پتانسیل درمان افراد مبتلا به ملانوم را دارند و در سرطان‌های دیگر از جمله ریه، مثانه و کلیه آزمایش می‌شوند.

این واکسن سفارشی که "نئوآنتی ژن درمانی فردی" نامیده می‌شود، برای تحریک سیستم ایمنی بدن طراحی شده تا بتواند با نوع خاص سرطان و تومور هر بیمار به طور جداگانه مقابله کند.

دکتر شاو می‌گوید: "این یک درمان کاملاً فردی است که برای هر بیمار به صورت اختصاصی ساخته می‌شود. ساختار واکسن با ژنتیک مخصوص تومور آن فرد هماهنگ است."

این واکسن به سیستم ایمنی آموزش می‌دهد تا پادتن‌هایی برای حمله به آنتی‌ژن‌های سلول‌های سرطانی بسازد. برای طراحی آن، نمونه تومور بیمار برداشته شده و دی‌ان‌ای آن توالی‌یابی می‌شود که در این فرآیند از هوش مصنوعی نیز استفاده می‌شود.

نتایج آزمایش‌های مرحله دوم نشان داد احتمال مرگ یا بازگشت سرطان در افرادی که این واکسن را همراه با درمان ایمونوتراپی دریافت کردند، نسبت به گروه کنترل تقریباً نصف (۴۹ درصد) کاهش یافته است.

در این مرحله نهایی کارآزمایی که توسط بنیاد NHS لندن هدایت می‌شود، بیماران هر سه هفته یک بار یک میلی‌گرم از واکسن ام‌آر‌ان‌ای را به همراه دوز دیگری از ایمونوتراپی برای حدود یک سال دریافت خواهند کرد.

فناوری ام‌آر‌ان‌ای پیش از این در تولید واکسن‌های کرونا نیز استفاده شده بود. اکنون محققان امیدوارند با بهره‌گیری از همین فناوری، بتوانند انقلابی در درمان سرطان‌ها به وجود آورند.