محمد الرخا - دبي - السبت 22 يونيو 2024 07:10 مساءً - في خطوة كبيرة بالبحوث الجينية، كشف علماء عن الآليات المعقدة التي من خلالها تساهم إعادة ترتيب الحمض النووي المحددة، المعروفة باسم التثليثات المقلوبة، في ظهور الاضطرابات الوراثية المختلفة.
ويقدم هذا الاكتشاف، المفصل في دراسة أجراها معهد أبحاث شمال غرب المحيط الهادئ (PNRI) ونشرها موقع sciencedaily، طرقًا جديدة واعدة لفهم وعلاج الأمراض الوراثية النادرة.
فهم إعادة ترتيب الحمض النووي
غالبًا ما تنبع الاضطرابات الوراثية من طفرات أو تغيرات في الحمض النووي التي تعطل الوظائف البيولوجية الطبيعية، ما يؤدي إلى مجموعة من المشكلات الصحية، بما في ذلك تأخر النمو والمشاكل العصبية.
وتتضمن إحدى طفرات الحمض النووي المعقدة هذه بنية يشار إليها باسم الازدواجية والتضاعف والانعكاس (DUP-TRP/INV-DUP). وتركز هذه الدراسة على تشكيل هذه الترتيبات المعقدة وآثارها على صحة الإنسان.
بقيادة الباحث المساعد في المعهد، الدكتورة كلوديا كارفالو، قام فريق البحث بتحليل الحمض النووي لـ 24 شخصًا لديهم نسخ مقلوبة. وكانت النتائج الأولية للدراسة كما يلي:
1. تبديل القالب أثناء إصلاح الحمض النووي
كشف البحث أن عمليات إعادة الترتيب هذه تحدث عندما تقوم أجزاء الحمض النووي بتبديل القوالب أثناء عملية الإصلاح. عادة، تستخدم آليات إصلاح الحمض النووي شريطًا تكميليًا غير تالف كقالب لإصلاح الحمض النووي التالف بدقة.
ومع ذلك، في بعض الأحيان، قد تتحول آلية الإصلاح إلى تسلسل مختلف ولكن مماثل في مكان آخر من الجينوم، خاصة داخل أزواج من التكرارات المقلوبة - وهي أقسام من الحمض النووي التي هي صور مرآة لبعضها البعض. يمكن أن يؤدي تبديل القالب هذا إلى تعطيل وظيفة الجينات الطبيعية ويؤدي إلى اضطرابات وراثية.
2. التنوع الهيكلي
وجدت الدراسة أن التضاعفات المقلوبة تؤدي إلى مجموعة مذهلة من الاختلافات الهيكلية في الجينوم، مما يؤدي إلى نتائج صحية مختلفة.
3. تأثير جرعة الجينات
يمكن أن تؤدي عمليات إعادة الترتيب هذه إلى تغيير عدد نسخ جينات معينة، والمعروفة باسم جرعة الجينات. ويعد الحفاظ على العدد الصحيح من نسخ الجينات أمرًا بالغ الأهمية للتطور والوظيفة الطبيعية، بالتالي فإن التغيرات في جرعة الجينات يمكن أن تسبب أمراض مثل متلازمة تضاعف MECP2، وهو اضطراب نمو عصبي نادر.
4. تحديد نقاط التوقف
من خلال استخدام تقنيات تسلسل الحمض النووي المتقدمة، حدد الباحثون المواقع الدقيقة التي تقوم فيها شرائح الحمض النووي بتبديل القوالب. ويعد هذا التعيين أمرًا بالغ الأهمية لفهم الأساس الجيني لحالات مثل متلازمة تضاعف MECP2.
ولاحظت الدكتورة كارفاليو وفريقها هذا التركيب الجينومي الممرض لأول مرة، في العام 2011، أثناء دراسة متلازمة تضاعف MECP2. ومع ظهور تقنية التسلسل طويل القراءة، أصبح من الممكن التحقيق بالتفصيل في كيفية تشكل هذه الهياكل المعقدة في الجينوم.
الآثار المترتبة على أبحاث وعلاج الأمراض النادرة
أكدت الدكتورة كارفاليو أنّ هذه الدراسة تلقي الضوء على الآليات المعقدة التي تقود عمليات إعادة الترتيب الجيني وتأثيرها العميق على الأمراض النادرة. وأضافت: ”من خلال كشف هياكل الحمض النووي المعقدة هذه، نفتح طرقًا جديدة لفهم الأسباب الوراثية للأمراض النادرة وتطوير علاجات مستهدفة لتحسين نتائج المرضى“.
وتم بالفعل تطبيق هذه النتائج في دراسة متابعة أجراها الدكتور دافوت بهليفان في كلية بايلور للطب، والتي هدفت إلى استكشاف مدى تأثير الهياكل الجينومية المعقدة على السمات السريرية لمتلازمة تضاعف MECP2 وتأثيرها على الأساليب العلاجية المستهدفة.
وبهذا، ومن خلال تعميق فهمنا لإعادة ترتيب الحمض النووي، تحمل هذه الدراسة القدرة على إحداث ثورة في تشخيص وعلاج هذه الحالات الصعبة، مما يوفر الأمل للأفراد المصابين وأسرهم.
أخبار متعلقة :