کشف «ماده تاریک» ژنوم انسانی در کمال ناباوری دانشمندان
تیمی از دانشمندان دانشگاه ایالتی پن به دستاورد بزرگی در درک چگونگی پی‌ریزی منشا "ماده تاریک" ژنومی دست یافته‌اند.
ان "ماده تاریک" که «آر ان ای غیرکدبندی‌کننده» نام دارد، حاوی طرحی برای تولید پروتئین‌ها نیست، با این حال، بیش از 95 درصد از ژنوم انسانی را تشکیل می‌دهد.
محققان حاضر در این مطالعه کشف کردند که اساسا تمامی آر ان ای کدبندی‌کننده و غیرکدبندی‌کننده در انواع مکان‌های همسان در طول ژنوم انسانی پی‌ریزی می‌شوند.
یافته‌های تیم علمی به شناسایی دقیق مکان ویژگی‌های بیماری پیچیده کمک می‌کند، زیرا منشاهای ژنتیکی بسیاری از بیماری‌ها در بیرون از ناحیه کدبندی‌کننده ژنوم قرار دارد.
دانشمندان در تحقیقات خود در پی شناسایی مکان دقیق آغاز «رونوشت» (نخستین گام در بیان ژن‌ها به پروتئین‌ها) برآمدند.
در طول رونوشت، دی ان ای در درون آر ان ای توسط آنزیمی به نام «پلیمراز آر ان ای» کپی می‌شود و پس از چندین گام دیگر، ژن‌ها کدبندی و پروتئین‌ها سرانجام تولید می‌شوند. آر ان ای ماده ژنتیکی تک‌رشته‌ای است که تصور می‌شود پیش از ظهور دی ان ای بر روی زمین وجود داشته است.
بی فرانکلین پوگ و همکارانش در این مطالعه در تلاش برای آگاهی از مکانی که رونوشت از آنجا شروع می‌شود، بودند، در حالی که دانشمندان دیگر مستقیما آر ان ای را بررسی کرده بودند.
با این حال پوگ و تیمش به جای این عمل، تعیین کردند در طول کروموزوم‌های انسانی، پروتئین‌هایی که رونوشت آر ان ای غیرکدبندی‌کننده را پایه‌ریزی می‌کنند، کجا قرار داشتند.
دانشمندان این رویه را در پیش گرفتند، زیرا آر ان ای‌های بسیار زیادی به سرعت و به زودی پس از تشکیل‌شدن نابود می‌شوند و این امر شناسایی آن‌ها را دشوار می‌کند.
بنابراین، به جای بررسی محصول آر ان ای رونوشت، آن‌ها «ماشین پی‌ریزی» را که آر آن ای را می‌سازد، بررسی کردند.
این ماشین پلیمراز آر ان ای را مونتاژ می‌کندو این فرایند برای شکل‌گیری آر ان ای و این روند نیز به نوبه خود برای شکل‌گیری پروتئین ادامه می‌یابد.
پلوگ و همکارانش در کمال ناباوری 160 هزار عدد از این ماشین‌های پی‌ریزی را کشف کردند، این در حالی است که انسان‌ها فقط دارای حدود 30 هزار ژن هشتند.
تعداد کمتر از 10 هزار عدد از این ماشین‌ها درست در مکان ژن‌ها کشف شدند.
چون بسیاری از ژن‌ها در سلول‌ها خاموش می‌شدند، این نکته که چرا آن‌ها نوعا عاری از ماشین پی‌ریزی هستند، قابل‌درک است.
150 هزار ماشین پی‌ریزی باقی‌مانده (ماشین‌هایی که پوگ و تیمش آن‌ها را در مکان درست در ژن‌ها نیافتند) مرموز باقی ماند.
به گفته پوگ، در روزهای آغازین، این قطعات آر ان ای عموما به عنوان نامناسب نادیده گرفته شدند، زیرا پروتئین‌ها را کدبندی نمی‌کردند.
پوگ افزود که نادیده‌گرفتن این قطعات آسان بود، زیرا فاقد ویژگی موسوم به polyadenylation بودند که از آر انی ای در مقابل نابودی محافظت می‌کند.
آر ان ای‌های غیرکدبندی‌کننده "ماده تاریک" ژنوم خوانده می‌شوند، زیرا درست مانند ماده تاریک جهان، از لحاظ پوشش‌دهی عظیم بوده و بیش از 95 درصد ژنوم انسانی را تشکیل می‌دهند.
با این حال، شناسایی آن‌ها دشوار است و هیچ کس دقیقا از فعالیت آن‌ها آگاهی ندارد. به گفته پوگ، هم‌اکنون حداقل مشخص شده که این مولفه‌ها واقعی هستند و گام بعدی این است آگاهی از فعالیت عملکرد آن‌هاست.
جزئیات این مطالعه در مجله Nature منتشر شد.
