چگونه سلول‌های مغز دی‌ان‌ای خود را ترمیم می‌کنند؟
چگونه سلول‌های مغز دی‌ان‌ای خود را ترمیم می‌کنند؟
مجله علمی ایلیاد - نورون‌ها توانایی تکثیر دی‌ان‌ای خود را ندارند، بنابراین به صورت مداوم کار می‌کنند تا آسیب‌های ژنوم خود را ترمیم کنند. اکنون دانشمندان در مطالعه‌ای جدید دریافته‌اند که این ترمیم‌ها به صورت تصادفی انجام نمی‌شوند، بلکه تمرکز سلول‌ها بر نقاط خاص ژنتیکی است که نقش مهمی در ماهیت و عملکرد اعصاب دارند. نتایج این یافته‌ها در مجله‌ی Science منتشر شده و بینش جدیدی به ساختارهای ژنتیکی پیری و بیماری‌هایی مانند آلزایمر و پارکینسون و دیگر بیماری‌های مشابه ارائه کرده است.
پروفسور «راستی کیج» به‌عنوان نویسنده‌ی اصلی مقاله‌ی این تیم، می‌گوید: «این مطالعه برای اولین بار نشان داد که بخش‌هایی از ژنوم وجود دارند که نورون‌ها در زمان ترمیم آن‌ها را در اولویت قرار می‌دهند. ما از این یافته می‌توانیم در زمینه‌ی شناخت بیماری‌های مرتبط با پیری در سیستم عصبی استفاده کنیم.»
نورون‌ها برخلاف دیگر سلول‌ها، نمی‌توانند در طول زمان خودشان را تکثیر کنند و به همین دلیل طولانی‌ترین عمر را در بین سلول‌های بدن انسان دارند. طول عمر بالای این سلول‌ها باعث می‌شود ترمیم دی‌ان‌ای در آن‌ها از اهمیت بیشتری برخوردار باشد، زیرا در حفظ عملکرد آن‌ها موثر است. نورون‌ها زمانی که پیر می‌شوند توانایی خود در انجام این ترمیم‌های ژنتیکی را از دست می‌دهد و به همین خاطر بیماری‌های مرتبط با پیری مشابه آلزایمر و پارکینسون بروز می‌کنند.
دانشمندان برای اینکه بدانند نورون‌ها چگونه سلامت ژنوم خود را حفظ می‌کنند، روش جدیدی ابداع کردند که «تناوب-ترمیم» نام دارد. محققین نورون‌هایی را از روی سلول‌های بنیادی تولید کردند و آن‌ها را با مولکول‌های سازنده‌ی دی‌ان‌ای یا همان «نوکلئوساید» تغذیه کردند. این نوکلئوسایدهای مصنوعی به نحوی بودند که امکان شناسایی آن‌ها در توالی دی‌ان‌ای وجود داشته است و دانشمندان می‌توانستند تصویر محل‌های قرارگیری آن‌ها را تهیه کنند. به این ترتیب، دانشمندان درمی‌یافتند که نورون‌ها این مولکول‌ها را در چه جاهایی استفاده کرده‌اند. دانشمندان انتظار دیدن اولویت‌بندی توسط نورون‌ها را داشتند، ولی دریافتند که نورون‌ها تمرکز ویژه‌ای روی بخش‌های خاصی از ژنوم خود دارند.
محققین تقریباً ۶۵،۰۰۰ نقطه را پیدا کردند که حدود ۲ درصد ژنوم نورون را تشکیل می‌دادند و نورون‌ها تمرکز ویژه‌ای روی ترمیم آن‌ها داشته‌اند. آن‌ها در مرحله‌ی بعد به کمک روش‌های خاص دریافتند که چه پروتئینی در این نقاط قرار می‌گیرند و به این ترتیب، اطلاعات خود را از فرآیند بیماری‌های مرتبط با پیری افزایش داده‌اند.
محققین می‌گویند: «ما بازی را عوض کرده‌ایم و به جای اینکه دنبال مکان‌های آسیب‌دیده بگردیم، تمرکز خود را روی مکان‌های ترمیم گذاشته‌ایم. شاید به این ترتیب بتوانیم درک بهتری از نورون‌ها در سیستم عصبی داشته باشیم و بتوانیم درمان‌های بهتری برای بیماری‌های مرتبط با پیری پیدا کنیم.»