Tədqiqatçılar canlı yumurtaların inkişafı üçün tələb olunan genetik prosesdə mühüm addım müəyyən ediblər. İmprintinq kimi tanınan proses bir sıra inkişaf baxımından əhəmiyyətli genlərin atadan miras qalan və anadan miras qalmış nüsxələrini fərqləndirir.
Məməli genlərinin əksəriyyəti iki nüsxədə mövcuddur, hər ikisi bərabər şəkildə ifadə edilir və tənzimlənir. Bununla belə, az sayda məməli genləri, gen imprinting adlanan proseslə xüsusi tənzimlənməyə məruz qalır. İz, yumurta və ya sperma inkişafı zamanı genlərə yapışan kimyəvi bir işarədir. Imprinting fiziki olaraq genləri elə işarələyir ki, iki nüsxənin valideyn mənşəyi fərqləndirilə bilsin ki, bir valideynin nüsxəsi işə salınıb, digəri susdurulsun. İmprinted genlər məməlilərin normal inkişafı üçün ana və ata töhfələrinin zəruri olmasının ehtimal səbəbidir.
Gen çapının altında yatan mexanizmlərin tədqiqi, hüceyrə mexanizmlərinin hüceyrədəki genlərin ifadəsini idarə etdiyi gen ifadəsinin epigenetik nəzarəti haqqında məlumat verə bilər. Genomda dəyişikliklər edən bu mexanizmin funksiyası biologiyanın əsas sirləri arasında qalır.
Howard Hughes Tibb İnstitutunun müstəntiqi Marisa S. Bartolomei, Endryu Fedoriw, Paula Stein, Petr Svoboda və Pensilvaniya Universitetində Richard Schultz öz nəticələrini Science jurnalının 9 yanvar 2004-cü il sayında dərc etdilər.
Tədqiqatçılar CTCF kimi tanınan zülalın tənzimləyici rolunu dəqiq müəyyənləşdirməyə çalışıblar ki, bu protein çap olunmuş genlərin yaxınlığında nəzarət bölgəsinə bağlanır. Diferensial metilləşdirilmiş domen adlanan bu bölgəyə bağlanaraq, CTCF metil qruplarının DNT-yə bağlanmasını maneə törədir - hüceyrənin epigenetik mexanizmlərinin genləri susdurmaq üçün istifadə etdiyi kimyəvi modifikasiyalar. Bartolomei və onun həmkarları CTCF-nin H19 adlı genin qorunmasındakı roluna diqqət yetiriblər, onun ata versiyası inkişaf etməkdə olan embrionda susdurulub, ana versiyası isə aktiv qalır.
CTCF-nin H19-un ana nüsxəsini DNT metilasiyasından qoruyub-qorumadığını müəyyən etmək üçün tədqiqatçılar RNT müdaxiləsi adlanan texnikadan istifadə etdilər və bu üsulla müəyyən bir xəbərçi RNT-yə müdaxilə edə biləcək RNT molekulları istehsal etmək üçün siçan yumurtalarını genetik olaraq mühəndisləşdirdilər. mRNT). Bu halda, CTCF zülalı üçün mRNT hədəfə alındı. Bu texnika əslində hədəf mRNT-ni deqradasiya edir və bununla da onun kodlaşdırdığı zülalın səviyyəsini azaldır.
Tədqiqatçılar müxtəlif səviyyələrdə RNT müdaxiləsi nümayiş etdirən bir sıra siçan yumurtaları yaratdılar və tədqiq etdilər, nəticədə fərqli miqdarda CTCF zülal yarandı. Onlar aşkar etdilər ki, inkişaf edən yumurtalarda CTCF səviyyəsi nə qədər aşağı olarsa, H19 üçün tənzimləyici sahənin metilasiyası bir o qədər yüksəkdir. Onlar həmçinin CTCF zülalının ən aşağı səviyyəsinə malik yumurtalardan əmələ gələn dişi siçanların məhsuldarlığın kəskin şəkildə azaldığını müşahidə ediblər.
"Bu, əlbəttə ki, dolayı təcrübə olsa da - CTCF zülalını tükəndirdik və DNT metilasiyasının əldə edildiyini gördük - buna baxmayaraq, bu, CTCF-nin H19-un diferensial metilləşdirilmiş sahəsi ilə qarşılıqlı təsirinin inandırıcı sübutudur "dedi Bartolomei. "Bu, yaxşı intuitiv məna verən tapıntıdır.
"Bu təcrübədə vacib olan odur ki, o, CTCF-nin H19 genini aktiv şəkildə qoruduğunu nümayiş etdirir" dedi. "Və ən vacibi, biz bu gradation RNT-müdaxilə texnikasının faydasını nümayiş etdirdik ki, inanırıq ki, adi nokaut üsulları ilə tam ablasiyası ölümcül olacaq zülalların funksiyalarını öyrənmək üçün əvəzolunmaz olacaq."
Daha geniş şəkildə, Bartolomei dedi, çap etmənin tənzimlənməsini araşdıran bu cür tədqiqatlar, gen ifadəsinin epigenetik nəzarətinin altında yatan mexanizm haqqında yeni fikirlər verəcəkdir. "Bizim tapıntılarımız onu göstərir ki, çap edilmiş genlərdə tanınan və DNT metilasiyası ilə qeyd oluna və ya ondan qoruna bilən kritik ardıcıllıqlar var" dedi. "Hazırlanmış genləri tənzimləyən bu ardıcıllıqlar sadə deyil, lakin daha mürəkkəbdir ki, biz yalnız ardıcıllıq analizi ilə proqnozlaşdıra bilmirik."
Tədqiqat üçün vacib gələcək istiqamət, onun dediyinə görə, CTCF-dən asılı imprinting nəzarətinə tabe olan H19-a bənzər daha çox gen müəyyən etmək və bu nəzarətin təbiətini araşdırmaq üçün RNT müdaxiləsi və digər üsullardan istifadə etməkdir.
"Bu texnologiyanın mövcudluğuna qədər, erkən embrionda çap yaradılmasına baxmaq mahiyyətcə həll olunmaz bir problem idi" dedi Bartolomei."Ancaq bu yeni inkişaf etdirilən texnologiyalardan istifadə edərək, biz indi çap etmək üçün kritik ola biləcək namizəd molekulları sınaqdan keçirə bilərik.
"Biz CTCF-nin metilasiyaya qarşı ümumi qoruyucu olub-olmadığını görmək üçün digər ata-metilləşdirilmiş və ana tərəfindən-metilləşməmiş bölgələri müəyyən etmək istəyirik" dedi. "Bundan əlavə, biz bu embrionların kəskin şəkildə azaldılmış zibil ölçüləri olan siçanlar istehsal etdiyini göstərdik və biz CTCF-nin rolunu anlamaq üçün qüsurların təbiətini anlamaq istərdik."
