מיפוי רחב היקף של גנים של חזירים עשוי לסלול את הדרך לתרופות אנושיות חדשות

פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


זה אולי נשמע מוזר, אבל אנחנו באמת יכולים ללמוד יותר על עצמנו על ידי לימוד חזירים.

פרסומת

חזירים ובני אדם די דומים. האיברים שלנו, העור שלנו והדרך שבה מחלות רבות מתפתחות זהים במידה רבה.

חזירים שימשו אפוא זה מכבר לפיתוח ובדיקת תרופות חדשות, למרות שחזירים גדולים יותר, יקרים יותר וקשים יותר לשימוש בניסויים מאשר חולדות ועכברים.

ועכשיו חזירים עשויים להיות בעלי ערך אפילו יותר כחיות מעבדה, מכיוון שחוקרים מהמרכז לגנטיקה כמותית וגנומיקה באוניברסיטת ארהוס מיפו את קווי הדמיון הגנטיים החשובים ביותר בין חזירים לבני אדם.

החוקרים לא רק זיהו את הגנים זהים בבני אדם ובחזירים; הם גם זיהו את מה שנקרא 'תעתיק' על פני מספר סוגי רקמות. כאשר הגנום כולל את כל הגנים המצויים ב-DNA של התאים שלנו, בין אם הם פעילים או לא פעילים, התעתיק כולל את הגנים הפעילים בסוגי התאים השונים בגופנו, אומר Lingzhao Fang, אחד החוקרים העיקריים מאחורי הניסוח החדש. ממצאים.

"בדקנו אילו גנים פעילים וכיצד הם מווסתים ב-34 סוגים שונים של רקמות בחזירים, והשווינו זאת עם מחקרים דומים בבני אדם. בדקנו הכל מרקמת אשכים ועד תאי עור ותאי מוח שונים", הוא אומר וממשיך :

"אף אחד מעולם לא ערך מחקר בקנה מידה ובהיקף כזה, ואנו מקווים שהידע החדש יכול לעשות שינוי בחקלאות כמו גם בתעשיית התרופות".

ידע שימושי יותר מ-RNA

לפני קצת יותר מ-20 שנה, קבוצה של יותר מ-1,000 חוקרים הצליחה למפות את כל הגנום האנושי. לאחר השלמת הפרויקט, החוקרים קיוו שיוכלו כעת לפתח טיפולים כמעט לכל המחלות, כי כעת הם ידעו את הקוד ויכלו לזהות את השגיאות.

אבל לא כך הלך הסיפור.

עד מהרה גילו החוקרים שיש הבדל גדול בין הגנים בספר המתכונים של אדם למתכונים שבפועל משמשים ומתורגמים בסוגי התאים השונים.

זה מה שמכונה גם גנוטיפ ופנוטיפ, כאשר פנוטיפ מתייחס לתכונות או לתסמינים שניתן להבחין באדם. בגלל התפקיד הגדול יותר של התעתיק, לאדם יכול להיות נטייה גנטית למחלה מבלי לסבול בפועל מהמחלה.

במילים אחרות, שני אנשים שיש להם, על הנייר, את אותה מוטציה במחלה לא בהכרח חולים באותה מידה. עם ידע רב יותר על תפקידו של ה-transcriptome במחלות שונות, ניתן לפתח תרופות טובות וממוקדות יותר.

וזה תחום אחד שבו התוצאות מהמחקר של Lingzhao Fang יכולות להיות שימושיות כשמדובר בחזירים כחיות מעבדה.

"חזירים הופכים מתאימים יותר כחיות לבדיקת תרופות חדשות. מכיוון שסוגי הרקמות השונים בחזירים ובבני אדם דומים מאוד, למעשה דומים יותר ממה שחשבנו, תעשיית התרופות יכולה לבדוק את בטיחותן של תרופות חדשות בחזירים עם דיוק הרבה יותר גבוה, " הוא אומר.

יכול גם לעזור לחקלאות להפוך לירוקה יותר

תעשיית התרופות היא לא התעשייה היחידה שיכולה להפיק תועלת מהתוצאות החדשות. חקלאות יכולה גם להשתמש בתוצאות במאמציה לגדל חזירים עם השפעת אקלים מופחתת, לפי לינגזאו פאנג.

"מעולם לא היה מיפוי כל כך מקיף של הגנים הפעילים בסוגי רקמות שונים. התוצאות שלנו מאפשרות לדייק ביתר דיוק את המנגנונים הגנטיים המובילים לתכונות רצויות שונות בחזירים", הוא אומר וממשיך:

"למשל, תכונות שהופכות אותם ליותר ידידותיים לאקלים. המיפוי שלנו גם סולל את הדרך לחוקרים לערוך הרבה יותר גנים של חזירים ובדרך זו לפתח מאפיינים חדשים לגמרי בעתיד. מכיוון שכיום אנחנו יודעים יותר על מגוון רחב של תכונות בחזירים, חוקרים אחרים יכולים להשתמש ביתר קלות בטכניקות עריכת גנים כמו CRISPR כדי לשנות גנים או להכניס רצפים חדשים עם תכונות ירוקות יותר."

מיפוי גם חיות אחרות

חזירים הם למעשה לא החיה הראשונה שתעתיק שלו Lingzhao Fang ועמיתיו מיפו. הם התחילו עם פרות לפני כמה שנים, והם מתכננים למפות מספר בעלי חיים נוספים בשנים הקרובות.

"כבר יש לנו מחקר על תרנגולות בצנרת. הוא נמצא כעת בביקורת עמיתים, אבל אנחנו מקווים לפרסם אותו בתחילת השנה הבאה", הוא אומר.

בנוסף לתרנגולות, חזירים ופרות, צוות המחקר חוקר עזים, כבשים, סוסים וברווזים באותה שיטה. הוא מסביר שהמטרה הסופית היא לא רק להפוך את החקלאות לירוקה יותר אלא גם להשיג הבנה טובה יותר של הביולוגיה הבסיסית של בעלי החיים והאדם.

"לאחר שסיימנו את הפרויקט, נרוויח הבנה בסיסית גדולה יותר של הביולוגיה והאבולוציה של מספר בעלי חיים. ידע זה יכול להיות שימושי בתחומים אחרים", הוא אומר וממשיך:

"לדוגמה, יש לנו בעיות בהעברת מחלות בין בני אדם וחיות משק. המיפוי שלנו עשוי לספק לנו את הידע הדרוש כדי להגביל ולמנוע התפרצויות בעתיד.

אחת הסיבות שבגללן Lingzhao Fang חוקר חיות משק ולא חיות בר היא שקל לגשת לדגימות רקמה ולכמויות גדולות של נתונים. עם זאת, ניתן להשתמש בידע המתקבל גם ביחס לבעלי חיים פראיים ואף נכחדים.

"נקבל הבנה בסיסית של הביולוגיה של כמה בעלי חיים שונים, ולכולם יש בני דודים פראיים שבעצם מתפקדים באותו אופן", הוא מסכם.

DNA, RNA ותעתיקים

במרכז כל תא אדם וחזיר, בתוך גרעין קטן, נמצאות מולקולות ה-DNA הארוכות הדו-גדיליות המרכיבות את הכרומוזומים. הגדילים מורכבים משורות אינסופיות כמעט של ארבע מולקולות קטנות שאנו מקצרים ל-A, C, G ו-T.

הרצף של ארבע המולקולות הוא מה שיוצר את הגנים שלנו. גן הוא רצף של ארבע המולקולות והוא משמש כמתכון לחלבון.

עם זאת, לפני שהתא יוכל לייצר אחד מהחלבונים הרבים ושונים שעבורם יש לו מתכונים ב-DNA שלו, יש לתרגם את הרצף. זה קורה כאשר שני גדילי ה-DNA מתפרקים במקום שבו נמצא המתכון ומה שנקרא גדיל RNA נקשר למקום הזה ומעתיק את החלק בקוד המרכיב את הגן. במילים פשוטות, RNA הוא DNA חד-גדילי.

RNA עוזב את גרעין התא ומעביר את הקוד למפעלי החלבון של התא, הריבוזומים, שם הקוד מתורגם לאחר מכן לחלבון.

לכל התאים בגופנו יש אותו DNA, אך חלקי קוד ה-DNA המתורגמים ומופעלים שונים מתא לתא. לתאי כבד יש גנים פעילים אחרים מתאי עור, למשל. לא כל רצפי ה-RNA מעבירים קוד למפעלי החלבונים. במקום זאת, חלקים מסוימים מתחברים לרצפי RNA אחרים כדי למנוע מהם להיות מתורגמים לחלבונים, או כדי להבטיח שהגוף מייצר אפילו יותר מהחלבון המדובר.

רצפי ה-RNA הפעילים בסוג מסוים של תא נקראים תעתיק. זה מה שחקרו החוקרים בפרויקט המחקר הזה.



קישור לכתבת המקור – 2024-01-09 19:11:15

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר