Bilim Dünyasında Devrim: Yeni İnsan Gen Kümesi Keşfedildi!
Yeni insan gen kümesi dizisi keşfedildi
Profesör Robert Francis Furchgott ve Biyokimya ve Moleküler Genetik Bölüm Başkanı Ali Shiratifard liderliğindeki bir araştırma ekibi, sadece insanlarda ve insan olmayan primatlarda ifade edilen yeni bir tekrarlayan gen kümesi dizisi keşfetti.
Yazarlar, Science Advances dergisinde yayınlanan bulguların insan genom biyolojisi için bir dönüm noktası olduğunu ve transkripsiyonel düzenleme, insan evrimi ve tekrarlayan DNA dizileri ile ilgili gelecekteki araştırmalar üzerinde büyük bir etkiye sahip olacağını söyledi.
Simpson Query Epigenetik Enstitüsü Direktörü ve Pediatri Profesörü Shira Tiffard şunları söyledi: ‘Bu, insan genomunda tekrarlanan primatlara özgü bir uzama faktörünün dikkate değer bir keşfi.
Son yirmi yılda, genom dizileme teknolojisindeki hızlı gelişmeler, insan genomunun farklı bölgelerinin genetik yapısına ilişkin araştırmaları hızlandırdı. İnsan genomunun geniş bölgeleri, uzmanlar tarafından genetik ‘karanlık madde’ olarak adlandırılan ve yakın zamana kadar geleneksel kısa okumalı DNA dizileme teknikleriyle tanımlanamayan tekrarlayan DNA dizilerinden oluşur.
Bununla birlikte, uzun okumalı DNA dizilemesinin yakın zamandaki gelişimi, Dr Silatifard’ın ekibi de dahil olmak üzere araştırmacıların bu uzun ‘karanlık madde’ dizilerini incelemelerine ve genetik çeşitlilik ve evrimdeki rollerini belirlemelerine olanak sağlamıştır.
Mevcut çalışmada Dr. Silatifard’ın ekibi, insan hücre hatlarında kanseri baskılayan bileşiklerin karakterizasyonu sırasında Elongin A3 (ELOA3) proteinini kodlayan daha önce karakterize edilmemiş bir gen kümesiyle karşılaştı. Bu protein ELOA proteinleriyle yakından ilişkilidir ve gen ifadesi için gerekli olan RNA polimeraz II’nin (RNAPII) transkripsiyonunu düzenlemedeki rolü daha önce incelenmiştir.
Genel olarak, insan proteinleri tek bir gen tarafından kodlanırken, yakından ilişkili proteinler farklı kromozomal konumlardaki ayrı genler tarafından kodlanabilir. Ancak ELOA3 söz konusu olduğunda, aynı lokustaki birçok gen aynı proteini kodlar ve bu da onu çalışma için ilginç bir hedef haline getirir.” FSM’nin Silatifard laboratuvarında eski yardımcı doçent, şimdi St Jude Araştırma Çocuk Hastanesi’nde baş araştırmacı ve çalışmanın baş yazarı Mark Morgan, şunları söyledi.
Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi Genom Bilimleri Profesörü Evan Eichler’in laboratuvarıyla işbirliği yapan araştırmacılar, ELOA3 gen kümesinin insanlara ve insan olmayan primatlara özgü olduğunu ve ELOA3 gen tekrarlarının sayısının bireyler ve primat türleri arasında değiştiğini tespit etti.
Sizde 52 kopya olabilir, bende 27 kopya var, diğerlerinde 32 kopya olabilir. Nedenini bilmiyoruz ama her bireyin farklı bir tekrar birimine sahip olduğunu ve bu tekrar biriminin primatlar arasında yüksek oranda korunduğunu biliyoruz.”
Morgan sözlerine şunları ekledi: “Bu gözlemler, ELOA3 gen kümesinin incelediğimiz primatlar arasında koordineli bir evrim ve genetik homojenleşme geçirdiğini gösteriyor”.
Ekip, protein biyokimyası yöntemlerini kullanarak ELOA3’ün ELOA proteinlerinden farklı bir protein kompleksi oluşturduğunu ve benzersiz bir biyokimyasal mekanizma ile RNAPII transkripsiyonunu düzenlediğini buldu.
ELOA3’ün primatlara özgü yeni bir RNAPII uzama faktörü olarak keşfi, yalnızca insan genom biyolojisine ilişkin anlayışımızı geliştirmekle kalmıyor, aynı zamanda kanserde hedefe yönelik ilaç tasarımı için de bir pencere açıyor. “ELOA3 tekrar kümesinin dinamik yapısı, bireyler arasında gen ifadesindeki varyasyonu kontrol etmedeki benzersiz rolünü yansıtıyor ‘Bu aynı zamanda ELOA3 tekrar kümelerinin bireyler arasında gen ifadesindeki varyasyonu düzenlemedeki benzersiz rolünü de yansıtmaktadır. Silatifard laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı ve çalışmanın baş yazarı Saeid Mohammad Parast, “Bu aynı zamanda ELOA3 tekrar faktörünün bireyler arasında gen ifadesindeki varyasyonu düzenlemedeki benzersiz rolünü de yansıtabilir” dedi. Araştırmacılara göre bir sonraki adım, ELOA3’ün insan ve insan olmayan primatların genomlarında nerede ve ne zaman ifade edildiğini ve gelişimsel bozukluklar ve kanser gibi hastalıkların gelişiminde nasıl rol oynadığını belirlemektir.
Morgan, “Bu gen kümesinin primatlar arasındaki evrimsel korunumu göz önüne alındığında, insan evrimsel soyuna özgü gen düzenleme mekanizmalarına ışık tutabilir” dedi.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Bilim Dünyasında Devrim: Yeni İnsan Gen Kümesi Keşfedildi!
Genetik Devrim: CRISPR ile Tedavi Edilen İlk Hastalıklar Belli Oldu