رفتن به مطلب

اپی ژنتیک سلول های بنیادی


ارسال های توصیه شده

فرايند تمايز سلول هاي بنيادي از حالت پرتوان به سلول هاي متعهد و ويژه، مستلزم بروز تغييرات کلي در الگوي بيان ژن در آنهاست که از شناخته شده ترين آنها تغييرات "اپي ژنتيکي" است. مکانيسم هاي اپي ژنتيکي شامل متيلاسيون DNA، تغييرات در سطح هيستون ها و تنظيمات وابسته به RNA هاي غيرکد شونده مي شود که به عنوان عوامل اصلي کنترل بيان ژن در طي رشد و نمو سلول مطرح هستند. با توجه به اطلاعات مربوط به توالي ژنوم، بررسي تغييرات اپي ژنتيکي مي تواند درک خوبي در خصوص چگونگي امکان بنيادينگي و تمايز هدفمند سلول هاي بنيادي فراهم كند. در اين مقاله مروري به بيان مکانيسم هاي اپي ژنتيکي موثر در مراحل تکوين جنين و نيز سرنوشت سلول هاي بنيادي پرداخته خواهد شد.

 

کلیدواژه: اپي ژنتيک، سلول هاي بنيادي، متيلاسيون DNA، تغييرات کروماتين، miRNA

 

نویسندگان: مهدی توتونچی، مریم شاه حسینی، مجید مومنی مقدم، حسین بهاروند

 

دانلود مقاله

  • Like 1
لینک به دیدگاه
  • 1 ماه بعد...

[h=2]یافته های اپی ژنتیکی جدید در مورد سلول های بنیادی[/h] ImageHandler.ashx?Width=240&Height=180&HomeDirectory=%2fPortals%2f0%2f&FileName=Images%2fNews%2f1392%2fimages+%2859%29.jpg&PortalID=0&q=1&s=1

محققان موفق به شناسایی فاکتوری شده اند که نقش مهمی در تمایز سلول های بنیادی جنینی موش دارد و از طریق تغیرات اپی ژنتیکی عمل می کند.

به گزارش بنیان به نقل از sciencedaily، هر سلول دارای اطلاعات ذخیره شده وراثتی است که شامل توالی ازنوکلئوبازهای تشکیل دهنده DNA است. درهر نوع سلول تنها بخشی از این اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرند. فعال بودن یا خاموش بودن ژن ها توسط ردیف دیگری از اطلاعات که بر روی توالی های نوکلئوتیدی اضافه می شوند تعیین می شود. این فرایند که اپی ژنتیک نامیده می شود و شامل اضافه شدن گروه های کوچک شیمیایی خاص به نوکلئوتیدهای ویژه در مناطق خاصی از ژنوم است ، نقش زیادی در تنظیم فعالیت ژن ها داشته و منجر به بیان انتخابی ژن های مربوط به عملکردهای متفاوت سلول های تمایز یافته می شود. این تغییرات اندک بر روی توالی ژنوم نقش مهمی در تبدیل سلول های بنیادی پرتوان به انواع سلول های تمایز یافته دارد. گروهی از محققان آلمانی فاکتوری را شناسایی کرده اند که مسوول یکی از این تغییرات است و توضیح می دهد چرا تغییرات صورت گرفته برروی DNA نقش عمده ای در تمایز سلول های بنیادی دارند.

چندین نوکلئوباز غیر طبیعی در ژنوم سلول های بنیادی شناسایی شده اند که توسط تغییرشیمیایی واحدهای سازنده DNA ایجاد می شود. تصور می شود این بازهای غیر معمول برای تعیین اینکه چه نوعی از سلول های تمایز یافته می توانند از یک رده سلول بنیادی مشتق شوند، مهم هستند. همه بازهای غیرمعمول کشف شده تا کنون از بازعادی سیتوزین مشتق شده اند. یک گروه تحقیقاتی متشکل ازمحققان آلمانی و سوئیسی برای اولین بار نشان داده اند که باز دیگری به جز سیتوزین در سلول های بنیادی جنینی موش تغییر می یابد. نتایج تحقیقات قبلی پژوهشگران نشان داده بود که آنزیم هایی به نام Tet در سنتز این گونه بازها شرکت می کنند(اکسیداسیون باز فعالیت ژن را تنظیم می کند)، نتایج اخیر محققان نشان می دهد Tet در ایجاد این تغییرنیز نقش دارد. در طول تکامل و تشکیل بافت های تخصص یافته از سلول های بنیادی آنزیم های متعلق به گروه Tet باز تیمیدین را اکسید می کنند. این یافته ها توسط تکنیک mass spectrometry به دست آمده است. بر اثر اکسیداسیون باز تیمیدین hydroxymethyluracil تولید می شود که قبلا به اشتباه تصور می شد توسط مسیر متفاوتی سنتز می شود. عملکرد دقیق این باز تغییر یافته هنوز ناشناخته باقی مانده است. با استفاده از یک روش جدید برای شناسایی فاکتورهایی که توانایی اتصال به این برچسب های شیمیایی و خواندن آن ها را دارند، اطلاعات بیشتری در مورد این نوع بازها توسط این گروه به دست آمده است. آن ها دریافته اند که سلول های بنیادی دارای پروتئین های خاصی هستند که hydroxymethyluracil را تشخیص می دهند و بنابراین فعالیت برخی ژن ها از این طریق تنظیم می شود. محققان امیدوارند که یافته های آن ها امکان تمایز سلول های بنیادی را به سلول های تمایز یافته مورد نظر آن ها فراهم کند. آن ها عقیده دارند شاید بتوان روزی با تولید انواع مختلف سلول های تمایز یافته اندام کاملی را تولید کرد.

لینک به دیدگاه

[h=2]مطالعات اپی ژنتیکی بر روی سلول های جنینی[/h] ImageHandler.ashx?Width=240&Height=180&HomeDirectory=%2fPortals%2f0%2f&FileName=Stem+Cells.jpg&PortalID=0&q=1&s=1

دانشمندان پدیده ژنتیکی جدیدی را شناسایی کرده اند که احتمالا نقش اساسی نه تنها در تکوین جنین بلکه در سرطان ایفا می کند.

 

به گزارش بنیان به نقل ازmedindia،بعد از لقاح، تخم مکررا تقسیم می شود تا سلول های تشکیل دهنده بدن انسان را بوجود آورد. تولید هرنوع سلول دارای عملکرد ویژه ، از تمایز پیش سازهایش در طول تکامل جنین توسط بیان انتخابی تعدادی از ژن ها ی موجود در سلول صورت می گیرد در حالی که بقیه ژن ها به طور فعال سرکوب می شوند.

محققان با بررسی سلول ها ی جنینی و رده های بوجود آمده از آن ها هنگامی که راه خود را به سوی تمایز انتخاب می کنند و تعیین می شود در کدام قسمت از بدن حضور داشته باشند به مطالعه چگونگی خاموش و یا روشن شدن ژن ها ی موجود در ژنوم پرداخته اند.

یکی از روش هایی که ژن ها تنظیم می شوند متیله شدن DNA است که طی آن گروه متیل به سیتوزین متصل می شود. سیتوزین یکی از بازهای موجود در ساختمان DNA است که در تعیین کد ژنتیکی به کار می روند. یکی دیگر از راه های تنظیم ژن، تغییرات شیمیایی منحصر به فرد بر روی پروتئین هایی موسوم به هیستون هاست.این پروتئین ها در ساختار کروموزوم همراه با DNA حضور دارند. یکی از این تغییرات خاموش کننده H3K27me3 نامیده می شود که شامل اضافه شدن اختصاصی سه گروه متیل به نوعی از هیستون ها به نام H3 می باشد. این تغییرات به عنوان تغییرات اپی ژنتیکی شناخته می شوند. در مطالعه ای که توسط دانشمندان امریکایی صورت گرفته است ،به دنبال آنالیز چنین تغییراتی در طول ژنومT آن ها در یافته اند که ژن های مهمی که تنظیم تکامل جنینی را در مراحل اولیه به عهده دارند به طور گسترده تمایل دارند که با متیله شدن هیستون H3k27me3 خاموش شوند. در ضمن ژن هایی که مراحل بعدی تمایز سلولی را هماهنگ می کنند زمانی که به انجام عملکرد خاصی متعهد می شوند در ابتدا توسط متیله شدن DNA خاموش می شوند. متیله شدن هیستون نسبتا به آسانی برگشت پذیر است. اما برگشت متیله شدن DNA فرایندی پیچیده است و در اثر آن احتمال بوجود آمدن جهش های بالقوه مضر بیشتر می شود. بنابراین متیله شدن هیستون برای خاموش کردن ژن های مهمی که ممکن است در چندین نقطه هنگام تکوین مورد نیاز باشند ،استفاده می شود. در حالی که متیله شدن DNA اغلب برا ی خاموش کردن ژن ها در مراحل بعدی مورد استفاده قرار می گیرد.

محققان دریافته اند که ژنوم انسان دارای بیش از 1200 منطقه بزرگ است که برای متیله شدنDNA در طول تکامل اختصاص داده شده اند. بسیاری از ژن هایی که به عنوان تنظیم کنندگان اصلی تکامل محسوب می شوند در این مناطق کهDNA methylation valleys (DMVs) نامیده می شوند ، قرار دارند . این مناطق به طور غیر طبیعی در سلول های سرطان کولون نیز متیله می شوند. در حالی که از مدت ها قبل مشخص شده بود که متیله شدن نابجای DNA نقش مهمی در بسیاری از سرطان ها بازی می کند، این نتایج بازگو کننده این است که تغییرات ایجادشده در روند متیله شدن DNA ممکن است گام مهمی در سیر تکامل تومورها باشد.

توالی هایی از DNA وجود دارندکه به عنوان تنظیم کننده عمل می کنند و enhancer نامیده می شوند. زمانی که این توالی ها فعال می شوند بیان ژن را افزایش می دهند.بیش از 103000 توالی به عنوان enhancer احتمالی شناسایی شده اند و فعالیت و خاموش شدن آن ها در 6 نوع سلول لیست شده است.

اطلاعات مرتبط با تغییرات اپی ژنتیکی اتفاق افتاده در سلول به محققان جهت درک هر چه بهتر عملکرد های سلولی و نیز اساس برخی بیماری ها کمک خواهد کرد.

  • Like 1
لینک به دیدگاه

[h=2]نقش اپی ژنتیک درکنترل شروع بلوغ[/h] ImageHandler.ashx?Width=240&Height=180&HomeDirectory=%2fPortals%2f0%2f&FileName=Images%2fNews%2f%d8%a8%d9%84%d9%88%d8%ba.jpg&PortalID=0&q=1&s=1

Epigenetic یا اپی ژنتیک، به تغییرات صورت گرفته در فعالیت ژن در اثر عوامل خارجی و بدون تغییر کد ژنیتیکی، اطلاق می شود. پژوهشگران معتقدند با فهم بهتر برهمکنش بین ژن ها و پروتئین ها می توان عوامل بلوغ زود رس یا تاخیر در بلوغ را بهتر شناخت و از آن استفاده های درمانی کرد.

 

به گزارش بنیان به نقل از sciencedaily، دانشمندان نقش epigenetic را در کنترل بلوغ مورد بررسی قرار داده اند. نتایج تحقیق جدید که توسط پژوهشگران امریکایی صورت گرفته به تازگی درنشریه Nature Neuroscience به چاپ رسیده است.

طی این تحقیق که بر روی موش های ماده انجام شده،مشخص شده است که گروهی از پروتئین ها به نام PcG فعالیت ژنی به نام Kiss1 را تنظیم می کند.این ژن برای بلوغ الزامی است و زمانی که پروتئین های PcG کاهش می یابند این ژن فعال شده و بلوغ آغاز می شود.این پروتئین ها خود توسط گروه دیگری از ژن ها تولید می شوند. دانشمندان مرکز OHSV که مطالعه مذکور در آن انجام شده، در یافته اند که فعالیت این ژن ها و توانایی آن ها در خاموش نگه داشتن بلوغ به دو شکل اپی ژنتیکی تحت تاثیر قرار می گیرد.یکی تغییراتی است که در DNA صورت می گیرد و DNA Methylation یا متیلاسیون DNA نام دارد و دیگری تغییراتی است که درهیستون ها رخ می دهد. هیستون ها پروتین هایی هستند که با DNA برهمکنش دارند.

با استفاده از این اطلاعات جدید، پژوهشگران توانستند باعث تاخیر در بلوغ موش های ماده شوند. به این ترتیب که با افزایش میزان پروتئین PcG در هیپوتالاموس ، فعالیت Kiss1 درزمان مشخص شده خود اتفاق نیفتاد. هیپوتالاموس بخشی از مغز است که بلوغ را کنترل می کند.

با این که قبلا مشخص شده بود ژن ها در وقوع بلوغ نقش دارند، اما پیش از این مطالعه نقش اپی ژنتیک در این مورد بررسی نشده بود.

از آن جاییکه تغیرات اپی ژنیتیکی توسط محیط ، متابولیک و تاثیرات سول ها بر یکدیگر ایجاد می شود، یافته های این گروه این احتمال را مطرح می کند که در صد قابل توجهی از موارد بلوغ زود رس و تاخیر در بلوغ که در انسان دیده می شود، ممکن است نتیجه عوامل محیطی و دیگر تغییرات در کنترل اپی ژنیتیک باشد.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

لینک به دیدگاه
×
×
  • اضافه کردن...