آخرین مطالب

درک فرآیندهای تکامل مولکولی زیربنای اکتساب جفت در اجداد اوتری –


تکامل مولکولی پروتئین جفت NRK و عملکرد آن در تنظیم رشد جفت سرانجام توسط محققان توکیو Tech روشن شد. آنها روشن کردند که NRK اتری رشد جفت را با مکانیسم جدیدی تنظیم می کند و مسیر CK2-PTEN-AKT را تعدیل می کند. آنها همچنین تعیین کردند که این عملکرد جدید به دلیل تکامل مولکولی شگفت‌انگیز سریع NRK در اجداد اتری به دست آمده است.

Viviparity یک استراتژی تولید مثلی است که در آن مادر مواد مغذی مداومی را در بدن جنین فراهم می کند تا قبل از زایمان به اندازه کافی رشد کند. در مقایسه با تخمک گذاری، می تواند میزان بقای جنین ها و نوزادان را افزایش دهد. جفت پستانداران یک بافت نماینده برای تامین مواد مغذی به جنین است و از نظر تکاملی جدید است. کیناز مرتبط با NIK (NRK) یک پروتئین کلیدی است که نقش مهمی در رشد جفت ایفا می کند. تحقیقات قبلی نشان داد که NRK موش به طور خاص در جفت بیان می‌شود، و «نابود کردن» این پروتئین منجر به هیپرپلازی جفت و زایمان دشوار می‌شود. با این حال، جزئیات چگونگی دستیابی به این امر نامشخص بود.

این موضوع به زودی به موضوعی مربوط به گذشته تبدیل خواهد شد و تیمی از محققان از موسسه فناوری توکیو (تکنولوژی توکیو) در ژاپن، مطالعه‌ای را در این زمینه منتشر کردند. زیست شناسی مولکولی و تکاملفاکتورهای تکاملی و مکانیسم های مولکولی درگیر در عملکردهای مشاهده شده NRK را روشن می کند. به گفته نویسنده، پروفسور توشیاکی فوکوشیما، که می گوید، توضیح این مسائل در پشت عملکرد NRK از اهمیت زیادی برخوردار است، که می گوید: “این نه تنها به درک برخی از مکانیسم های تکامل جفت منجر می شود، بلکه مبنایی برای توسعه روش های تشخیصی و درمانی برای بارداری فراهم می کند. عوارض، از جمله تاخیر در رشد جنین.”

برای درک الگوهای تکاملی درگیر، این تیم مطالعات synteny و فیلوژنتیکی را روی آن انجام داد Nrk ژن در گونه های مختلف همانطور که در مهره داران شناسایی شد. جالب اینجاست که Nrk توالی ژنی اتریان‌ها به‌طور قابل‌توجهی با گروه‌های دیگر متفاوت است، و تجزیه و تحلیل فیلوژنتیک نشان داد که پروتئین NRK با سرعت بی‌نظیری تحت تکامل مولکولی سریع از جمله درج/جایگزینی اسید آمینه قرار گرفت.

این الگوهای تکاملی بینشی را در مورد مکانیسم‌های مولکولی عملکرد NRK در اتریان‌ها به وجود آورد. مطالعات قبلی قبلاً تأیید کرده بودند که توانایی ممانعت از تکثیر سلولی تنها به این شکل از NRK محدود می‌شود و سایر اعضای پروتئین‌های خانواده فاقد این عملکرد سرکوب‌کننده هستند. با بررسی دقیق تر ساختار پروتئین، دانشمندان توانستند مناطق خاصی را شناسایی کنند. یکی از این بخش‌های شناسایی شده در ناحیه میانی این پروتئین قرار داشت که از اسید آمینه 565-868 تشکیل شده بود. سنجش های عملکردی نشان داد که به کازئین کیناز-2 (CK2)، یک غیرفعال کننده PTEN، که تنظیم کننده مسیر سیگنالینگ AKT است، متصل است. منطقه مهم دیگری که شناسایی شد، دامنه همسانی مرکبات واقع در انتهای پروتئین بود. از طریق تصویربرداری فلورسنت، مشخص شد که این دامنه برای محلی سازی NRK در غشای پلاسمایی بسیار مهم است.

بر اساس آزمایش‌های بعدی، این تیم تحقیقاتی مکانیسم مولکولی دقیق عملکرد NRK را نشان داد. این پروتئین با استفاده از حوزه همسانی سیترون، جایی که ناحیه میانی به CK2 متصل می شود، در غشای پلاسمایی موضعی می شود، بنابراین از فسفریله شدن PTEN جلوگیری می کند. این PTEN فعال شده، فسفاتیدیل (3،4،5)-تری فسفات، یک عامل محرک مهم سیگنال دهی AKT را کاهش می دهد. کاهش سیگنال دهی AKT منجر به تضعیف تکثیر سلولی می شود. گزارش شده است که CK2، PTEN و AKT به ترتیب رشد جفت را تنظیم می کنند و اکنون مشخص شده است که پروتئین اختصاصی جفت NRK این مسیر را به عنوان یک عامل بالادستی تنظیم می کند.

نکته مهم این است که مناطق عملکردی در NRK در فرآیند تبدیل شدن به اتریان به دست آمدند. این مطالعه اولین مطالعه‌ای است که نشان می‌دهد NRK پروتئین جفتی اکنون سیگنال‌دهی تکثیر سلولی را با گرفتن توالی‌های عملکردی در اجداد اوتری کنترل می‌کند. همانطور که نویسنده نتیجه می گیرد، “تکامل NRK کنترل مناسب رشد جفت را در پستانداران جفت تسهیل کرد.” این تحقیق راه‌های جدیدی را برای بررسی تحولات مولکولی برای پستانداران برای به دست آوردن بافت تکاملی منحصربه‌فرد، جفت، باز می‌کند.

منبع داستان:

مواد ارائه شده توسط موسسه فناوری توکیو. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.