محققان نخستین نقشه کامل از چهارگانه های دی ان ای را ابداع کردند که رشته ای از ساختارهای گره مانند است و نقشی بزرگتر در کنترل خاموش و روشن کردن ژن ها دارد.
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، به طور دقیق‌تر دی ان ای یک سیستم عامل مخفی را آشکار کرده که شبیه مارپیچ نیست. این کشف ادراک محققان از قوانین تنظیم کننده ژن‌ها در سلول‌های بیمار و سالم را تغییر می‌دهد.
گروهی از محققان بین المللی از جمله دانشگاه HSE در این پژوهش شرکت کردند. آنها یک چالش قدیمی را بررسی کردند که شامل اشکال چهارگانه ای بود که به سرعت تشکیل و ناپدید می‌شدند، به طوریکه می‌توانستند از ابزارهای سنتی نقشه کشی ژنوم فرار کنند.
تا به اکنون فقط بخش‌هایی از فعالیت‌های آنها قابل مشاهده بوده است. پژوهشگران با استفاده از هوش مصنوعی بخش‌هایی از ژنوم را بازسازی کردند که این ساختارهای ناپایدار دی ان ای از آنجا به وجود می‌آمدند. نکته مهم‌تر آنکه آنها یک قاعده تعجب برانگیز کشف کردند که نشان می‌دهد چهارگانه‌ها به تنهایی عمل نمی‌کنند.
محققان برای نخستین بار نشان دادند این چهارگانه‌ها به صورت جفت عمل می‌کنند و بخش‌هایی از نواحی آغازین ژن را به عنوان عناصر نزدیک دی ان ای که فرایند رونویسی را تقویت می‌کنند، پیوند می‌دهند.
چهارگانه‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که مناطق غنی از گوانین در دی ان ای در لایه‌های رویهم قرار گرفته پیچیده می‌شوند و یک گره سه بعدی به وجود می‌آورند. این ساختارها مانند نشانه‌هایی عمل می‌کنند که پروتئین‌های تنظیم کننده فعالیت ژن را راهنمایی و آنها را به آدرس‌های ژنتیکی درست هدایت می‌کنند.
از آنجا که آزمایش‌های مختلف زیرمجموعه‌های مختلف از چهارگانه‌ها را جذب می‌کند، یک نقشه کامل تابه اکنون به وجود نیامده بود. محققان برای این منظور یک مدل زبانی ژنومیک به نام DNABERT را دوباره براساس داده‌های مخصوص چهارگانه آموزش دادند.
ماریا پاپتسوا مدیر مرکز تحقیقات و فناوری پزشکی زیستی در دانشگاه HSE می‌گوید: ما در پژوهش مان DNABERT را براساس EndoQuad که بزرگترین مجموعه داده آزمایشی از چهارگانه‌های تأیید شده است، آموزش دادیم که این امر به ساخت مدل GQ-DNABERT منجر شد. مدل مذکور توالی دی ان ای را ارزیابی می‌کند تا مشخص شود چهارگانه‌ها در چه مکانی احتمال دارد تشکیل شوند.
این الگوریتم برخلاف نمونه‌های ساده‌تر زمینه‌ی اطراف DNA را نیز در نظر می‌گیرد که این تعیین می‌کند آیا یک توالی واقعاً به شکل چهارگانه تا می‌شود یا خیر.
این قابلیت به تیم پژوهشی امکان داد تا حدود ۳۶۰ هزار چهارگانه را پیش‌بینی کنند که این رقم بسیار فراتر از آنچه بود که تنها با روش‌های آزمایشگاهی شناسایی شده بود.
مدل مذکور تأیید کرد که چهارگانه‌ها معمولاً در پروموترها، یعنی نواحی آغاز رونویسی ژن، ظاهر می‌شوند. اما یافته‌ای غیرمنتظره نیز آشکار شد. تعداد زیادی از آنها در تقویت کننده‌های نزدیک شناسایی شدند که در واقع عناصری از دی ان ای هستند که فعالیت ژن را تقویت می‌کنند.
پژوهشگران دریافتند چهارگانه‌ها بیشتر اوقات به‌طور هم‌زمان در پروموترها و تقویت کننده ها شکل می‌گیرند و ساختارهای جفتی می‌سازند که به‌طور مشترک بیان ژن را تنظیم می‌کنند.
پژوهشگران برای بررسی نقش زیستی آنها نقشه چهارگانه‌ها را بر داده‌های توالی‌یابی تک‌سلولی از شش نوع بافت مختلف همپوشانی کردند.
در بافت‌های سالم، این جفت‌های پروموتر–تقویت کننده با ژن‌هایی مرتبط بودند که نقش‌های اختصاصی بافتی داشتند؛ مانند عملکردهای عصبی در مغز، پاسخ‌های ایمنی در خون، و فعالیت‌های اپی‌تلیالی در روده.
اما سلول‌های توموری داستان کاملاً متفاوتی داشتند. در حالی که تعداد جفت‌های چهارگانه تقریباً مشابه باقی مانده بود، ژن‌های تحت کنترل آنها به‌طور چشمگیری به سمت برنامه‌های رشد عمومی تغییر جهت دادند
کد خبر 6702107 
شیوا سعیدی
-
فیلم سه بعدی از سیاه‌چاله‌ها
-
کنترل رایانه و ویلچر با حرکات چهره
-
امنیت پایدار پرواز حاصل مجاهدت نیروهای حفاظت هواپیمایی سپاه است
-
جان باختن مالک منزل در حریق یک مجتمع مسکونی در اقدسیه مشهد
-
پست برق شماره ۱۳ مجموعه ورزشی آزادی نوسازی شد
-
نقش «چمن» در افت فوتبال ایران/ پرسپولیس باید از این روش فاصله بگیرد!
-
زادبر: انقلاب اسلامی حاصل یک نهضت مردمی و مبارزاتی طولانی است
-
بازدید مدیرکل مدیریت بحران استانداری هرمزگان از نقاط پرخطر روستای طولا
-
محمدی: مازندران از استان‌های پرمخاطره کشور است
-
ملت ایران در یوم الله ۹ دی بر فتنه آمریکایی صهیونی پیروز شد
-
پرواز گسترده جنگنده‌های رژیم صهیونیستی بر فراز دمشق
-
کاهش ۳۵ درصدی حوادث در سمنان؛ ۲۰۸ حادثه و حریق امداد رسانی شد
-
سلامت مغز با عملکرد کلیه‌ها مرتبط است
-
حکمی: بارش برف و باران خراسان رضوی را فرا می گیرد
-
ورود سامانه بارشی به کشور؛ بارش برف و کولاک در راه است
-
جزئیات قرعه کشی مرحله حذفی لیگ قهرمانان آسیا ۲/ زمان فینال مشخص شد
-
برخورد مرگبار پژو با گاردریل در محور اراک–قم یک فوتی بر جای گذاشت
-
کنسرو ماهی و رب گوجه‌فرنگی گران شد+جدول قیمت کالاهای اساسی
-
هوای پایتخت همچنان ناسالم برای گروه‌های حساس
-
ورود سامانه بارشی از یکشنبه به کشور
-
روز مهم پرسپولیس برابر تیمِ یک استقلالی/ چرخ تراکتور دوباره می چرخد؟
-
ترکیب احتمالی پرسپولیس برابر مس/اتفاق تلخ و نگران کننده برای یک مدافع
-
روزنامه‌های ورزشی پنج‌شنبه چهارم دی ۱۴۰۴
-
روزنامه‌های اقتصادی پنج‌شنبه چهارم دی ۱۴۰۴
-
روزنامه‌های صبح پنج‌شنبه چهارم دی ۱۴۰۴
- پخش عمده موبایل مشهد
- مانتو
- تور شفق قطبی
- تعمیر کامپیوتر تهران
- ایمپلنت دندان
- استعلام شرکت با کد ملی
- آلپاری
- تبلیغات گوگل ادز
- فروش خودرو کارکرده
- خرید دستگاه تصفیه آب
- سرور اچ پی
- خرید دام زنده
- مهرینو
- تهران تایمز
- روزنامه آگاه