دانشمندان به تازگی موفق به دستیابی به پیشرفتی شده‌اند که می‌تواند چشم‌انداز جدیدی در زمینه زیست‌شناسی تکاملی و پزشکی بازساختی ارائه دهد. پژوهشگران توانسته‌اند با استفاده از یک ژن از یک تک‌سلولی باستانی به نام choanoflagellate، سلول‌های موش را به سلول‌های بنیادی پرتوان بازبرنامه‌ریزی کنند. این یافته نشان می‌دهد که ژن‌های کلیدی که فرآیند تشکیل سلول‌های بنیادی را هدایت می‌کنند، تقریباً یک میلیارد سال پیش در اجداد تک‌سلولی ما وجود داشته‌اند.
این پژوهش، سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) را که از نظر قابلیت‌ها شبیه سلول‌های بنیادی جنینی هستند، با استفاده از ژنی استخراج‌شده از choanoflagellates تولید کرده است. choanoflagellates، تک‌سلولی‌هایی هستند که به حیوانات نزدیک‌ترین ارتباط را دارند و پیش‌زمینه‌ای ارزشمند برای مطالعه تکامل ژنتیکی فراهم می‌کنند.
این سلول‌های بنیادی جدید در ساخت یک موش کایمریک (چندگونه‌ای) استفاده شدند، که نشان می‌دهد ابزارهای ژنتیکی باستانی توانایی ادغام و عملکرد در موجودات پستاندار پیشرفته امروزی را دارند. این کشف شگفت‌انگیز، چگونگی استفاده از ژن‌های تک‌سلولی برای ایجاد سلول‌های پیچیده در ارگانیسم‌های چندسلولی مدرن را نشان می‌دهد.
این پژوهش چندین پیامد مهم دارد:
در آزمایشی که شبیه داستان‌های علمی-تخیلی به نظر می‌رسد، دکتر الکس دی مندوزا از دانشگاه کوئین مری لندن با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه هنگ‌کنگ از یک ژن موجود در choanoflagellates، یک موجود تک‌سلولی مرتبط با حیوانات، برای ایجاد سلول‌های بنیادی استفاده کردند. این سلول‌های بنیادی سپس برای تولید یک موش زنده و در حال تنفس به کار گرفته شد.
تک سلولی‌های Choanoflagellates نزدیک‌ترین خویشاوندان زنده حیوانات هستند و ژنوم آن‌ها نسخه‌هایی از ژن‌های Sox و POU را در بر دارد؛ ژن‌هایی که به توانایی "پرتوانی سلولی" (توانایی تبدیل شدن به هر نوع سلول) در سلول‌های بنیادی پستانداران شناخته شده‌اند. این کشف غیرمنتظره، باور دیرینه‌ای را که این ژن‌ها صرفاً در حیوانات تکامل یافته‌اند، به چالش می‌کشد.
دکتر دی مندوزا می گوید:
«با موفقیت در ایجاد یک موش با استفاده از ابزارهای مولکولی مشتق‌شده از خویشاوندان تک‌سلولی ما، ما شاهد تداوم شگفت‌انگیز عملکرد ژن‌ها در طی نزدیک به یک میلیارد سال تکامل هستیم.»
وی افزود:
«این مطالعه نشان می‌دهد که ژن‌های کلیدی دخیل در تشکیل سلول‌های بنیادی ممکن است بسیار زودتر از خود سلول‌های بنیادی به وجود آمده باشند، شاید به‌عنوان گامی برای شکل‌گیری حیات چندسلولی که امروز می‌شناسیم.»
این پژوهش، پنجره‌ای به روی مطالعات بیشتر درباره استفاده از ابزارهای ژنتیکی باستانی باز می‌کند. امکان بهبود روش‌های درمانی، بازسازی بافت‌ها، و حتی پیشرفت در مهندسی زیستی از جمله چشم‌اندازهایی است که این پژوهش ارائه می‌دهد.
منبع: neurosciencenews
