دانشمندان مجموعه منحصر به فردی از پروتئین‌ها را شناسایی می‌کنند که شنوایی را احیا می‌کنند

منتشر شده در scitechdaily به تاریخ ۲۶ اکتبر، ۲۰۲۲
لینک منبع: Scientists Identify a Unique Set of Proteins That Restore Hearing

یک مطالعه نشان می‌دهد که چگونه عوامل رونویسی از بازسازی سلول حمایت می‌کنند.

محققان در موسسه ملی سلامت یک شبکه پروتئینی خاص را شناسایی کرده‌اند که برای بازسازی سلول برای بازیابی شنوایی در گورخرماهی ضروری است. محققان در موسسه ملی تحقیقات ژنوم انسان (NHGRI) این تحقیق را هدایت کردند که ممکن است به ایجاد درمان‌هایی برای از دست دادن شنوایی انسان کمک کند. یافته‌ها اخیرا در مجله Cell Genomics منتشر شده‌است.

بسیاری از حیوانات مانند گورخرماهی ممکن است شنوایی خود را بعد از آسیب از طریق بازسازی سلول‌های مو بازیابی کنند اما از دست دادن سلول موی انسان را نمی‌توان ترمیم کرد. ویژگی‌های بازسازی سلول‌های مویی گورخرماهی به محققان الهام بخشید تا از این گونه برای درک بهتر برخی ویژگی‌های بنیادی بازسازی استفاده کنند.

حدود ۳۷.۵ میلیون آمریکایی از کاهش شنوایی رنج می‌برند و اکثر این موارد ناشی از از دست دادن گیرنده‌های شنوایی به نام «سلول‌های مویی» در گوش داخلی است. هنگامی که صدا وارد گوش ما می‌شود، موهای بلندی که از این سلول‌های مویی کوچک بیرون زده‌اند حرکت می‌کنند و خم می‌شوند و باعث می‌شوند که سیگنال‌های الکتریکی از طریق اعصاب و به مغز ما فرستاده شوند که به ما اجازه می‌دهد صدا را پردازش کنیم.

علی‌رغم داشتن ظاهر کاملا متمایز، انسان‌ها و گورخرماهی بیش از ۷۰٪ از ژن‌های مشابه در سطح ژنومی را دارند. این شباهت ژنومی به محققان اجازه می‌دهد تا قبل از ترجمه نتایج خود به انسان، زیست‌شناسی بازسازی سلولی در گورخرماهی را بهتر درک کنند.

انسان‌ها و دیگر پستانداران با تعدادی از سلول‌های مویی به دنیا می‌آیند که به آرامی از طریق پیری و تروما از دست می‌روند. با این حال برخی از حیوانات مانند گورخرماهی می‌توانند سلول‌های مویی را بازسازی کنند و شنوایی را پس از آسیب بهبود بخشند. «اینکه چگونه و چرا تجدید حیات در این حیوانات اتفاق می‌افتد، رازی است که بسیاری از دانشمندان دوست دارند آن را کشف کنند.»

با استفاده از ترکیبی از تکنیک‌های ژنومی و یادگیری ماشینی مبتنی‌بر محاسبات، Jimenez و همکارانش دریافتند که بازسازی سلول مو در گورخرماهی بر شبکه‌ای از پروتئین‌ها تکیه دارد که می‌توانند ژن‌ها را خاموش و روشن کنند، که به‌عنوان عوامل رونویسی شناخته می‌شوند. برای شناسایی درست عوامل رونویسی، محققان ابتدا باید به توالی‌های تقویت‌کننده درون ژنوم گورخرماهی نگاه می‌کردند.

اگر عوامل رونویسی به‌عنوان کلیدی در نظر گرفته شوند که ماشین را روشن و خاموش می‌کنند، دنباله‌های تقویت‌کننده سوئیچ احتراق خودرو است. هر دو بخش نیاز به تعامل برای اجرای یک ماشین دارند، درست مانند این که چگونه عوامل رونویسی نیاز به اتصال به توالی‌های تقویت‌کننده خاص برای بیان یک ژن دارند.

محققان از تکنیک‌های ژنومی جدیدی به نام تعیین توالی RNA تک سلولی و سنجش تک سلولی برای کروماتین در دسترس ترانسپواز با استفاده از تعیین توالی برای شناسایی توالی‌های تقویت‌کننده و عوامل رونویسی مربوطه که در بازسازی سلول مو نقش دارند، استفاده کردند.

جیمنز گفت: «مطالعه ما دو خانواده از عوامل رونویسی را شناسایی کرده‌است که برای فعال کردن بازسازی سلول مو در گورخرماهی، به نام‌های عوامل Sox و Six رونویسی، با یکدیگر همکاری می‌کنند.»

اول، عوامل رونویسی Sox، پاسخ بازسازی را در سلول‌های اطراف، که سلول‌های پشتیبانی نامیده می‌شوند، آغاز می‌کنند. سپس، عوامل Sox و شش فاکتور رونویسی برای تبدیل این سلول‌های پشتیبانی به سلول‌های مویی همکاری می‌کنند.

زمانی که سلول‌های مویی در گورخرماهی می‌میرند، سلول‌های پشتیبانی مجاور شروع به تکثیر می‌کنند. این سلول‌های پشتیبانی مانند سلول‌های بنیادی هستند زیرا توانایی تبدیل شدن به انواع دیگر سلول‌ها را دارند. محققان برخی از عواملی که سلول‌های حمایتی را به سلول‌های مویی تبدیل می‌کنند شناسایی کرده‌اند اما آنچه درک نشده‌است این است که چگونه و کجا ژن‌های کدکننده این عوامل روشن می‌شوند و با دیگر عوامل ناشناخته هماهنگ می‌شوند.

ما ترکیب منحصر به فردی از عوامل رونویسی را شناسایی کرده‌ایم که منجر به باززایی در گورخرماهی می‌شوند. علاوه‌بر این، این گروه از فاکتورهای رونویسی گورخرماهی ممکن است به یک هدف بیولوژیکی تبدیل شوند که ممکن است منجر به توسعه درمان جدید برای درمان کاهش شنوایی در انسان شود.

این متن با استفاده از ربات ‌ترجمه مقالات زیست‌شناسی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.