مطالعه ارتباط بین ترمیم DNA و یک بیماری عصبی نادر را نشان می دهد

محققان مؤسسه فرانسیس کریک تغییرات ژنتیکی و مولکولی را با هم ترکیب کرده اند که منجر به یک بیماری پیشرونده عصبی نادر به نام آتاکسی همراه با آپراکسی چشمی 2 می شود.

آتاکسی همراه با آپراکسی چشمی 2 (AOA-2) یک بیماری نادر پیشرونده عصبی است. این بیماری که معمولا بین 7 تا 25 سال شروع می شود، منجر به مشکلاتی در حرکات ماهیچه ای و چشم می شود و یکی از دلایل اصلی ناتوانی است.

این جهش در ژن SETX ایجاد می شود که بر تولید آنزیمی به نام سناتاکسین تأثیر می گذارد. در حالی که این آنزیم در ترمیم آسیب DNA و حفظ ثبات ژنوم مهم شناخته شده است، مکانیسم دقیق این که وقتی این آنزیم به درستی کار نمی کند چه اتفاقی می افتد هنوز شناخته نشده است.

در مطالعه آنها، منتشر شده در مجموعه مقالات آکادمی ملی علومدانشمندان آنالیز کل ژنوم سلول های گرفته شده از بیماران مبتلا به AOA-2 و همچنین رده های سلولی انسان و موش را انجام دادند که برای حذف ژن SETX ویرایش ژنتیکی شده بودند و بنابراین سناتاکسین تولید نمی کردند.

از بین بردن حلقه های مضر

در طی فرآیندهای همانندسازی و رونویسی، بخش‌هایی از DNA کپی می‌شوند و در هر دو مورد، این امر نیازمند حرکت مولکول‌ها در طول DNA است. برخورد این ماشین‌های رونویسی و تکثیر غیرمعمول نیست، فرآیند را متوقف می‌کنند و منجر به تشکیل حلقه‌هایی در DNA می‌شوند که حلقه‌های R نامیده می‌شوند.

محققان دریافتند که Senataxin نقش مهمی در از بین بردن این حلقه ها ایفا می کند، به طوری که رونویسی و کپی DNA می تواند به درستی ادامه یابد. سناتاکسین این کار را با ذوب کردن حلقه‌های R انجام می‌دهد تا دیگر مانعی برای این فرآیندهای ضروری ایجاد نکنند. بدون سناتاکسین، آسیب DNA انباشته می شود و سلول ها ناپایدار می شوند و می میرند.

راداکریشنان کاناگاراج، نویسنده اول و پژوهشگر ارشد سابق فوق دکترا در آزمایشگاه نوترکیبی و ترمیم DNA، در کریک، می‌گوید: «روش‌های مختلفی وجود دارد که سلول‌ها می‌توانند موانع رونویسی و تکثیر را برطرف کنند. اما وقتی سلول‌ها نتوانند سناتاکسین تولید کنند، باید سناتاکسین تولید کنند. با تکیه بر روش‌های دیگر، احتمال آسیب به DNA یا خطا در فرآیند کپی کردن آن افزایش می‌یابد.”

استفان وست، رهبر گروه آزمایشگاه نوترکیبی و ترمیم DNA در کریک، می‌گوید: «در حالی که اهمیت سناتاکسین در این بیماری برای مدتی مشخص شده است، این اولین مطالعه‌ای است که آنالیز کل ژنوم سلول‌های گرفته‌شده از بیماران تایید کنند که چگونه عدم عملکرد صحیح سناتاکسین بر تکثیر و رونویسی DNA تأثیر می گذارد.

“سایر بیماری های عصبی از جمله ALS، سندرم لرزش آتاکسی، آتروفی عضلانی ستون فقرات پروگزیمال اتوزومال غالب و بیماری شارکو ماری توث نیز با جهش در ژن SETX مرتبط هستند. بنابراین مطالعات آینده می تواند به بینش های ارزشمند بیشتری در مورد رابطه بین این ژن منجر شود. ژن و بیماری.”