تأثیرات طولانی مدت جهش ها بر سلامت انسان – ScienceDaily

[ad_1]

برای زنده ماندن ، رشد و تولید مثل با موفقیت ، ارگانیسم ها به درجه بالایی از ثبات ژنتیکی اعتماد می کنند. عوامل جهش زا که می توانند با ایجاد جهش در DNA یکپارچگی کد ژنتیکی را به خطر بیندازند ، خطری جدی برای سلامت انسان به وجود می آورند. آنها مدتها درگیر تعدادی از بیماریهای ارثی ژنتیکی و همچنین سرطان ، پیری و بیماریهای تخریب عصبی مانند بیماری آلزایمر بوده اند.

اکنون به نظر می رسد که تهدیدهای جهش زا برای مکانیسم ظریف سلول ممکن است بسیار گسترده تر از آنچه تصور می شد باشد. در یک مطالعه جدید ، مایکل لینچ و همکارانش نشان دادند که جهش DNA ممکن است تنها نمایانگر بخش کوچکی از هرج و مرج سلامتی ناشی از جهش زاها باشد.

این مطالعه بر توانایی ترکیبات جهش زا برای تأثیر بر روند رونویسی ، که طی آن توالی DNA به mRNA تبدیل می شود ، یک مرحله میانی قبل از ترجمه به یک پروتئین ، برجسته می شود.

نتایج این مطالعه (که خطاهای رونویسی جهش زا در مخمرها ، کرم ها ، مگس ها و موش ها را برجسته می کند) نشان می دهد که تأثیرات مضر جهش زاها بر رونویسی بسیار گسترده تر از آن است که قبلا تصور می شد – این واقعیت ممکن است عواقب مهمی برای سلامتی انسان.

لینچ می گوید: “نتایج ما این پتانسیل را دارد که کاملاً فکر ما راجع به تأثیرات جهش زاها بر محیط تغییر شکل دهد.”

پروفسور لینچ مدیر مرکز طراحی زیستی برای مکانیزم های تکاملی و محقق در دانشکده علوم زندگی ASU است.

نتایج نظرسنجی در شماره فعلی ژورنال ظاهر می شود PNAS.

سلولهای در معرض تهدید

به دلیل نقش مهمی که در فرآیندهای بیماری دارند ، ترکیبات جهش زا مدتهاست که مورد تحقیقات فشرده قرار گرفته اند. این عوامل شامل نور خورشید و سایر منابع تابش ، شیمی درمانی ، محصولات جانبی سمی متابولیسم سلولی یا مواد شیمیایی موجود در غذا و آب است.

جهش ها می توانند به DNA آسیب بزنند ، که بعداً با تقسیم سلول ها می تواند گلوله برفی ایجاد کند و همانند سازی DNA این خطاها را چند برابر می کند. چنین جهش هایی ، اگر با مکانیسم های تصحیح DNA اصلاح نشوند ، می توانند به نسل های بعدی منتقل شوند و بسته به جایی که در کد تریلیون زنجیره DNA انسان ظاهر می شوند ، می توانند به طور جدی بر سلامتی تأثیر بگذارند ، با نتایج کشنده.

اما حتی اگر قبل از همانندسازی ترمیم شود ، DNA که به طور موقت آسیب دیده است نیز می تواند روی رونویسی ، روند بدست آوردن RNA از توالی DNA تأثیر بگذارد. این می تواند هنگامی اتفاق بیفتد که RNA پلیمراز ، آنزیمی که در امتداد یک رشته DNA حرکت می کند و یک رشته RNA مکمل تولید می کند ، توالی DNA جهش یافته را خوانده و باعث ایجاد خطا در رونوشت RNA می شود.

از آنجا که رونویسی RNA الگوهای تولید پروتئین است ، خطاهای رونویسی می توانند پروتئین های نابجایی را برای سلامتی مضر تولید کنند یا سنتز پروتئین را به طور کلی متوقف کنند. قبلاً مشخص شده است که حتی در بهترین شرایط ، فرکانس خطاهای رونویسی از بزرگتر از سطح DNA است.

RNA: رشته ای از خطاها؟

اگرچه مدتهاست که وجود خطاهای رونویسی شناخته شده است ، اما تعیین کمیت آنها یک چالش است. مطالعه جدید یک روش هوشمندانه برای استخراج خطاهای رونویسی ناشی از جهش زاها و جدا کردن آنها از مصنوعات تجربی را توصیف می کند – جهش های ایجاد شده در طی تهیه کتابخانه رونوشت RNA از طریق فرآیند رونویسی و توالی معکوس.

روش توصیف شده شامل استفاده از فناوری توالی موازی عظیم برای شناسایی تنها آن خطاها در توالی RNA است که مستقیماً ناشی از فعالیت جهش زایی است. نتایج نشان می دهد که حداقل برخی از ترکیبات جهش زا منابع قوی جهش های ژنومی و خطاهای متعدد رونویسی هستند.

تجزیه و تحلیل توالی دایره ای شرح داده شده در این مطالعه باعث ایجاد برش هایی در پیام رونویسی معکوس می شود و ابزاری برای اصلاح DNA خطی حاصل می شود. به این ترتیب ، محققان می توانند تأیید کنند که خطاهای رونویسی مشاهده شده نتیجه اثر جهش زا بر رونویسی بوده است و نه مصنوعی از تهیه نمونه.

نشان داده شده است که مولکول DNA به ویژه در برابر گروهی از جهش زاها که به عنوان عوامل آلکیله کننده شناخته می شوند ، آسیب پذیر است. یکی از آنها ، معروف به MNNG ، برای ایجاد خطاهای رونویسی در چهار ارگانیسم مورد مطالعه استفاده شد. اثرات مشاهده شده وابسته به دوز هستند ، با سطح جهش زایی بالاتر باعث افزایش مربوط به خطاهای رونویسی می شود.

اشتباهات پنهان ممکن است برای سلامتی پرهزینه باشد

خطاهای رونویسی حداقل از نظر حیاتی با جهش در ژنوم متفاوت است. در حالی که همانند سازی DNA در طول تقسیم سلولی برای تقویت جهش در ژنوم عمل می کند ، خطاهای رونویسی می توانند در سلول های غیر تقسیم شده تجمع پیدا کنند ، با یک الگوی DNA جهش یافته منجر به رونوشت های RNA غیر طبیعی متعدد می شود.

تأثیرات کامل این خطاهای رونویسی بر سلامت انسان تا حد زیادی حدس و گمان باقی مانده است ، زیرا تاکنون مورد مطالعه قرار نگرفته است. با استفاده از این تکنیک جدید ، محققان می توانند با جستجوی خطاهای ناشی از جهش زاها ، نسخه متن ، کتابخانه کامل رونوشت RNA سلول زنده را بدست آورند.

اگرچه مطالعه جدید امید به درک عمیق تری از ارتباط بین جهش زاهای مختلف و سلامت انسان را ارائه می دهد ، اما این یک داستان هشدار دهنده است. اشتغال با نقص جهش در توالی DNA ممکن است علم را از تأثیرات بالقوه عواملی که منجر به خطاهای رونویسی می شود بدون ترک آثار ماندگار در ژنوم کور کرده است.

این واقعیت احتمال وجود طیف وسیعی از عوامل محیطی و همچنین مواد شیمیایی و غذاهایی را که برای مصرف انسان بی خطر تلقی می شوند و نیاز به دقت ارزیابی مجدد دارند ، بر اساس پتانسیل تولید جهش زایی رونویسی ، افزایش می دهد. علاوه بر این ، خطاهای رونویسی در هر دو نوع سلول تقسیم شده و غیر تقسیم شده احتمالاً بازیگران اصلی فرایندهای پیچیده پیری جسمی و زوال ذهنی هستند.

[ad_2]

منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>