محققان شبکه های ژنتیکی اصلی را شناسایی می کنند که رفتار سلول های بنیادی جنینی انسان را هدایت می کنند

محققان شبکه‌های کلیدی را کشف کردند که به طور همزمان پرتوانی و آمادگی برای مرگ سلولی (آپوپتوز) را کنترل می‌کنند و به تضمین شرایط بهینه برای رشد جنین کمک می‌کنند. یافته های این مطالعه بینش جدیدی در مورد ژنتیک سرطان و یک رویکرد جدید برای تحقیقات پزشکی بازساختی ارائه می دهد.
بسیاری از ژن‌های محرک عملکرد سلولهای بنیادی جنینی انسانی قبلاً شناسایی شده‌اند، اما ابزارهای قدرتمندی که فعالیت‌های مرتبط این ژن‌ها را روشن می‌کنند، بتازگی کشف شدند. محققان بیمارستان زنان بریگهام و دانشکده پزشکی هاروارد از غربالگری ژنتیکی گسترده ژنومی(GWAS) برای بیان بیش از حد و غیرفعال کردن ده‌ها هزار ژن در سلولهای بنیادی جنینی انسانی استفاده کردند. آنها شبکه های کلیدی که به طور همزمان پرتوانی و آمادگی برای مرگ سلولی (آپوپتوز) را کنترل می کنند و به تضمین شرایط بهینه برای رشد جنین کمک می کنند را کشف کردند. یافته های این مطالعه که در ژورنال Genes and Development منتشر شده است، نگاه جدیدی در مورد ژنتیک سرطان و یک رویکرد جدید برای تحقیقات پزشکی بازساختی ارائه می دهد.
محققان در انجام آزمایش خود – که شامل ناک اوت تقریباً ۱۸۰۰۰ ژن و بیان بیش از حد ۱۲۰۰۰ ژن بود – متوجه نقش منحصربفرد ژن‌های سلولهای بنیادی جنینی انسانی شدند که توانایی‌های پرتوانی یا تمایز را کنترل می‌کنند. هنگامی که محققان این ژن های شناخته شده از جمله OCT4 و SOX2را حذف کردند، سلول های بنیادی به طرز شگفت انگیزی مقاومت خود را در برابر مرگ افزایش دادند، که نشان می دهد در شرایط عادی، تنظیم کننده های پرتوانی نیز در مسیرهای آپوپتوز نقش دارند. محققان این فرضیه را مطرح کردند که پیوند ژنتیکی بین پرتوانی و مرگ سلولی با کنترل سخت و تنظیم شده کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که اگر یک سلول بنیادی در مراحل ابتدایی اش آسیب ببیند، قبل از اینکه بتواند عملکرد سلول ها و بافت های آتی را به خطر بیندازد، در مراحل اولیه رشد جنینی از بین می رود.

این رفتارهای مرتبط به ویژه در یک تنظیم کننده پرتوانی معروف به مجموعه SAGA مشهود بود. محققان برای اولین بار نشان دادند که سلولهای بنیادی جنینی انسانی در غیاب مجموعه SAGA با سهولت کمتری از بین می روند. علاوه بر این، فقدان آن از رشد هر سه لایه زایایی (اندودرم، مزودرم و اکتودرم) جلوگیری می‌کند که نشان دهنده نقش مرکزی مجموعه SAGA در طیف وسیعی از فعالیت‌های سلولهای بنیادی جنینی انسانی است. در نهایت، محققان مشاهده کردند که بسیاری از ژن‌هایی که تشکیل سه لایه زایایی را تنظیم می‌کنند، زمانی که بیان بیشتر یا کمتر از حد معمول در سلول‌های سوماتیک داشته باشند، در رشد سرطان‌ها نقش خواهند داشت.