מחקר גנומי מזהה קבוצה ייחודית של חלבונים המשחזרת שמיעה אצל דג הזברה: מחקר מראה את תפקידם של גורמי שעתוק בהקלת התחדשות תאים

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


חוקרים ממכוני הבריאות הלאומיים גילו רשת ספציפית של חלבונים הנחוצה לשיקום השמיעה של דג הזברה באמצעות התחדשות תאים. המחקר, בהובלת חוקרים במכון הלאומי לחקר הגנום האנושי (NHGRI), עשוי להודיע ​​לפיתוח טיפולים לאובדן שמיעה בבני אדם. הממצאים פורסמו ב גנומיקת תאים.

למרות שאי אפשר להחליף אובדן תאי שיער בבני אדם, בעלי חיים רבים, כולל דגי זברה, יכולים לשחזר את השמיעה לאחר פציעה באמצעות התחדשות של תאי שיער. תכונות ההתחדשות של תאי שיער של דג הזברה הניעו את החוקרים להשתמש בחיה זו כדי להבין כמה תכונות בסיסיות של התחדשות.

אובדן שמיעה משפיע על כ-37.5 מיליון אמריקאים, ורוב המקרים נובעים מאובדן קולטני שמיעה המכונים "תאי שיער" באוזן הפנימית. זיפים היוצאים מתאי השיער המיקרוסקופיים הללו נעים ומתכופפים כאשר קול עובר לאוזנינו, וכתוצאה מכך אותות חשמליים הנשלחים דרך העצבים ואל המוח שלנו המאפשרים לנו לעבד קול.

בני אדם ודגי הזברה שונים למדי מבחינה ויזואלית, אבל ברמה הגנומית, הם חולקים יותר מ-70% מהגנים שלהם. הדמיון הגנומי הזה מציע פוטנציאל לחוקרים להבין את הביולוגיה של התחדשות תאים בדגי הזברה לפני תרגום הממצאים לבני אדם.

ארין חימנז, Ph.D., פוסט-דוקטורט במעבדתו של שון ברג'ס, Ph.D., חוקרת בכירה בענף הגנומיקה התרגום והפונקציונלי של המכון הלאומי לחקר הגנום האנושי (NHGRI), הובילה את המחקר בשיתוף עם החוקרים איבן אובצ'רנקו , Ph.D., ו-Wei Song, Ph.D., במרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגיה של הספרייה הלאומית לרפואה.

"בני אדם ויונקים אחרים נולדים עם מספר מוגדר של תאי שיער שאבדו באיטיות כתוצאה מהזדקנות וטראומה. עם זאת כמה בעלי חיים, כמו דג הזברה, יכולים לחדש תאי שיער ולהחזיר את השמיעה לאחר פציעה", אמר בורגס. "כיצד ומדוע מתרחשת התחדשות בבעלי חיים אלה נותרו בגדר תעלומה שמדענים רבים היו רוצים לפענח".

באמצעות שילוב של טכניקות גנומיות ולמידת מכונה מבוססת חישוב, חימנז ומשתפי הפעולה שלה מצאו כי התחדשות תאי שיער בדגי הזברה מסתמכת על רשת של חלבונים שיכולים להפעיל ולכבות גנים, הידועים כגורמי שעתוק. כדי לזהות כראוי אילו גורמי שעתוק היו במשחק, החוקרים נאלצו תחילה להסתכל על רצפי המשפרים בתוך הגנום של דג הזברה.

אם גורמי תמלול נחשבים למפתחות שמדליקים ומכבים מכונית, רצפי המשפרים הם מתג ההצתה של המכונית. שני החלקים צריכים לקיים אינטראקציה כדי לגרום לרכב לפעול, בדיוק כמו איך גורמי שעתוק צריכים להיקשר לרצפי משפרים ספציפיים כדי לבטא גן.

החוקרים השתמשו בטכניקות גנומיות חדשות הנקראות רצף RNA חד-תא ובדיקת תא בודד לכרומטין נגיש לטרנספוזאז באמצעות רצף כדי לזהות את רצפי המשפרים ואת גורמי השעתוק המתאימים להם, הממלאים תפקיד בהתחדשות תאי שיער.

"המחקר שלנו זיהה שתי משפחות של גורמי שעתוק הפועלים יחד כדי להפעיל התחדשות תאי שיער בדגי הזברה, הנקראים גורמי שעתוק Sox ו-Six", אמר חימנז.

ראשית, גורמי השעתוק של Sox יוזמים את תגובת ההתחדשות בתאים שמסביב, הנקראים תאי תמיכה. לאחר מכן, גורמי השעתוק Sox ו-Six משתפים פעולה כדי להפוך את תאי התמיכה הללו לתאי שיער.

כאשר תאי שיער מתים בדג הזברה, תאי תמיכה סמוכים מתחילים להשתכפל. תאי תמיכה אלו הם כמו תאי גזע בגלל יכולתם להפוך לסוגי תאים אחרים. חוקרים זיהו כמה מהגורמים הממירים תאי תמיכה לתאי שיער, אך מה שלא הובן הוא כיצד והיכן הגנים המקודדים לגורמים הללו מופעלים ומתואמים עם גורמים לא ידועים אחרים.

"זיהינו שילוב ייחודי של גורמי שעתוק המפעילים התחדשות בדג הזברה. בהמשך הקו, קבוצה זו של גורמי שעתוק דג הזברה עשויה להפוך ליעד ביולוגי שעשוי להוביל לפיתוח טיפול חדשני לטיפול באובדן שמיעה בבני אדם", חימנז. אמר.



קישור לכתבת המקור – 2022-09-14 17:23:01

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר