المسابقة تلهم أبحاث تجديد الأطراف
المسابقة تلهم أبحاث تجديد الأطراف
فيديو: المسابقة تلهم أبحاث تجديد الأطراف
فيديو: الشغف مع احمد الشقيري 2023, شهر فبراير
Anonim

مسابقة تسلسل الجينوم تجدد أبحاث التجديد.

كان لدى وي تشو وجيرالد باو أسئلة حول الآليات الأساسية التي تسمح لبعض الخلايا البشرية والحيوانية بتغيير هويتها ، لتصبح أشبه بالخلايا الجذعية. كان ديفيد إم غاردينر وس. راندال فوس يبتعدان لسنوات عن ألغاز السمندل ، وهو مخلوق يمكن لخلاياها أن تتحول مرارًا وتكرارًا إلى جزء جديد كامل من الجسم. لذلك عندما أتت فرصة الحصول على بيانات مفاجئة يمكن أن تساعد في جميع تحقيقاتهم المتنوعة ، قام هؤلاء الباحثون ، المقيمون في كاليفورنيا وكنتاكي ، بتجميع أفكارهم ودخلوا في مسابقة.

ذهب عرضهم إلى شركة Roche Biosciences في بالو ألتو بولاية كاليفورنيا ، وحرصًا منها على إظهار تقنية جديدة منخفضة التكلفة وعالية السرعة لتسلسل الحمض النووي ، أقامت شركة Roche مسابقة بحثًا عن مشاريع مثيرة للاهتمام العام الماضي ، حيث قدمت الجائزة الأولى من مليون زوج من قواعد الحمض النووي. قيمة التسلسل الحر. أرسل باو وزو ، كلاهما باحثان ما بعد الدكتوراه في معهد سالك للدراسات البيولوجية في لا جولا ، كاليفورنيا ، الاقتراح الفائز لمشروع يستخدم تقنيات متعددة لفحص ما يحدث على المستوى الجزيئي عندما تبدأ خلايا السمندل في إعادة بناء الخلية المفقودة. فرع الشجره.

السؤال لا يتعلق فقط بالسمندل ولكن بفهم ما إذا كان بإمكان البشر أداء نفس العمل الفذ ، ربما بجعل خلايانا تعود إلى حالة تشبه الجذعية. الآن بعد أن قام المتعاونون بغربلة بعض بياناتهم ، ينتج عن مشروع التسلسل الصدفي شذرات من المعلومات القيمة لكل منهم ، مع احتمالية إحياء دراسة تجديد السمندل.

ركز باو وتشو على المرحلة الأولى من الشفاء في الخلايا في موقع طرف السمندل المبتور ، وفحصوا امتدادات من الحمض النووي التي كانت تفكك والتي من المفترض أنها تحتوي على الجينات التي كانت على وشك التشغيل. كشف تسلسل هذه المادة أن الجينات التي يبدو أنها تشارك في تشغيل برنامج التجديد الخلوي هي من نفس الجينات النشطة في الخلايا الجذعية الجنينية ، مما يشير إلى أن الخلايا قد عادت إلى حالة أكثر بدائية. يقول تشو: "لدينا العديد من الجينات المرشحة المثيرة للاهتمام والتي تنشط بشكل حصري تقريبًا في الخلايا الجرثومية ، ونحاول تحديد وظيفتها."

يوضح رئيس Zhu ، توني هانتر: "من الواضح أن الهدف هو فهم الجينات التي يتم تشغيلها أثناء التجديد وفهم المزيد من العملية". سيكون اكتشاف الجينات المهمة أسهل ، إذا عرف العلماء أنواع الجينات التي يمتلكها السمندل. لسوء الحظ ، يلاحظ هانتر ، "لا يوجد تسلسل كامل".

هذا لأن جينوم السمندل ضخم ، "10 أضعاف حجم تسلسل الجينوم البشري ،" يشير هانتر. لطالما كان حجمه يخيف المتسلسلات المحتملة بسبب تكلفة طرق التسلسل التقليدية ، كما يقول فوس ، عالم الأحياء بجامعة كنتاكي الذي يحتفظ بمستودع Sal-Site لبيانات جينات السمندل. استخدم بعضًا من جائزة التسلسل المجاني لقراءة أجزاء كبيرة من الجينوم ، جزئيًا لدراسة هيكله العام. كشفت النتائج أن جينات السمندل يتم تنظيمها مثل الجينات البشرية ، مع امتدادات الحمض النووي المشفر للبروتين التي تم قطعها بواسطة أقسام غير مشفرة ، تسمى الإنترونات. على الرغم من ذلك ، في السمندل ، تكون الإنترونات هائلة ومليئة بالتسلسلات المتكررة ، مما يساعد في تفسير الحجم غير العادي للجينوم في النهاية.

قامت المجموعة أيضًا بفهرسة الجينات المكتشفة حديثًا التي لها نظير واضح في البشر والفقاريات الأخرى ، وهي خطوة نحو اكتشاف ما إذا كان هناك شيء فريد بالنسبة للسلمندر يسمح لهم بالتجدد. يقول غاردينر من جامعة كاليفورنيا ، إيرفين: "ما فعلته مسابقة روش هو نقلنا من ما يزيد قليلاً عن 1000 جينة (سمندر) إبسولوتل من الجينات البشرية إلى 10 آلاف جينات الآن". "إنها ليست كلها ، لكنها قفزة نوعية."

الحكايات المحيرة التي خرجت من جائزة التسلسل جعلت كل من الباحثين يتوق إلى المزيد. يعتقد باو وتشو أن مزيدًا من الدراسات الجزيئية للسمندل يمكن أن تسفر عن رؤى ثاقبة لآليات أكثر عالمية في الخلايا الجذعية الجنينية ، على سبيل المثال. وبعد رؤية ما يمكن أن يحققه الوصول إلى تكنولوجيا التسلسل الأرخص ثمناً ، يعتقد جاردينر أن المشروع سيطلق حقبة جزيئية جديدة في أبحاث تجديد السمندل ، والتي يعترف بأنها وصلت إلى طريق مسدود باستخدام تقنيات البيولوجيا التقليدية.

يعلق غاردينر قائلاً: "جاءت روش ، وكانت مثل العرابة الخيالية ، وهي ترش بعض الغبار الخيالي ، والآن يمكننا استخدام الأدوات المتاحة في مجتمع المعلوماتية الحيوية."

شعبية حسب الموضوع