كشف تفاصيل مكتبة الجينوم بالجسم.. تصغر عرض الشعرة 50 مرة

يمكن اعتبار الجينوم البشري مكتبة ضخمة تحتوي على أكثر من 20 ألف "دليل إرشادي" مختلف.

فعلى سبيل المثال، هناك جينات تحتوي على معلومات لبناء خلية دماغية وخلية جلدية وخلية دم بيضاء، وما إلى ذلك، حتى أن هناك جينات تحتوي على معلومات حول تنظيم الجينوم نفسه، مثل الكتب التي تشرح كيفية تنظيم مكتبة.

والقدرة على تنظيم التعبير الجيني، أو بعبارة أخرى، قدرة الخلية على تشغيل أو إيقاف تشغيل مجموعات متنوعة من الجينات، هي الأساس الذي يجعل الخلايا المختلفة (مثل خلية عضلية أو خلية دماغية) لها أشكال ووظائف مختلفة.

ولكي تكون أي مكتبة مفيدة للقارئ، يجب تنظيمها بطريقة يسهل البحث فيها، على سبيل المثال ، قد تكون جميع الكتب المتعلقة بتاريخ العالم على رف واحد، بينما قد تكون كتب الطبخ في قسم مختلف تماما من المكتبة.

وفي النواة الخلوية، يوجد أكثر من ستة أقدام من المادة الوراثية معبأة في مساحة أصغر 50 مرة من عرض شعرة الإنسان، فكيف يتم تنظيم "المكتبة" في النواة؟ أو بمعنى آخر عندما تحتاج خلية إلى تنظيم جينات معينة، فكيف تعثر الآلية الخلوية على الجينات الصحيحة من بين 20 ألف أخرى؟

أجاب فريق بحثي من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، تقوده ميتشيل جوتمان، أستاذ علم الأحياء، على هذه الأسئلة خلال دراسة نشرت أول من أمس في دورية "سيل" ، حيث استخدموا أداة جديدة قوية طورها باحثوا المعهد، يمكنها التعمق في عالم المادة الوراثية للخلية من أجل العثور على إجابات لهذه الأسئلة.

والأداة الجديدة تسمى "RD-SPRITE"، وتعمل عن طريق وسم جزيئات الحمض النووي والحمض النووي الريبوزي بأكواد شريطية فريدة صغيرة جدا بناء على مواقعها، بحيث يمكن أن يخبرك تحليل الرموز الشريطية بالجزيئات التي كانت في أي مواقع داخل الخلية.

ووجد الفريق باستخدام هذه الآداه أن جزيئات الحمض النووي الريبي غير المشفر مسؤولة عن تنظيم عمل هذه المكتبة الحيوية، حيث تعمل بمثابة "رفوف" تنظم مجموعات مختلفة من الجينات والآلية التي تتفاعل معها.

وتقول جوتمان في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بالتزامن مع نشر الدراسة " يعد فهم كيفية تنظيم المادة الجينية مكانيا جزءا مهما من فهم أساليب العمل الأساسية للحياة، ويعد الخلل الوظيفي داخل النواة سمة مميزة للعديد من الأمراض، بما في ذلك السرطان والاضطرابات التنكسية العصبية وغيرها".