کشف مکانیسم شروع پاسخ های ایمنی در برابر DNA
قطعات آزاد شناور DNA در بخش آبکی داخل سلول می تواند معنی بدی داشته باشد: ویروس ها, باکتریها یا انگل های مهاجم, غشاهای سلولی پاره شده یا بیماری .مواد ژنتیکی در هسته سلول یا آندامک های خاصی وجود دارندو زمانی که رها می شوند نشانه ای مبنی بر نادرست بودن چیزی است.
امتیاز:
به گزارش بنیان؛ .به تازگی دانشمندان موسسه ی پزشکی Howard Hughes (HHMI)Medical Institute مسیر های مولکولی مسوول تشخیص مقادیر اندک DNA ی رها شده از هسته در سیتوزول و آغاز واکنش های ایمنی منتج شده را کشف کرده اند. این یافته ها که در 20 دسا مبر 2012 در مجله ی science در دو مقاله به چاپ رسیده می تواند به درمانی برای بیماری های خود ایمنی نظیر لوپوس که در آن واکنش های ایمنی اغلب توسط قطعات DNA آزاد شروع می شوند, منجر شود. Zhijan James Chen محقق HHMI از دانشگاه تگزاس می گوید اهمیت سیتوزول به علت توجه به قسمت های دیگر سلول اغلب نادیده گرفته می شود ولی در واقع هر مولکولی درسیتوزول با دقت کنترل می شود .از آنجا ییکه سیتوزول باید از این نظر کنترل شود ورود چنین DNA ای به سلول برای سلول خطر ناک است.
پزشکان از ابتدای قرن 20 (حتی قبل ازدانستن نقشDNA در حمل اطلاعات ژنتیکی ) در یافتند که اسید های نوکلئیک-DNA یا RNA- می توانند فعالیت سیتم ایمنی افراد را ایفا کنند.در سال های اخیر Chen و دیگر دانشمندان برخی از مولکولهای کلیدی سیستم ایمنی برای این نوع پاسخ را کشف کرده اند. مولکول های شناخته شده مسوول تشخیص DNA نبودند و Chen به دنبال مولکول هایی بود که این کار را انجام می دهند.
بنابراین این گروه یک روش سنجش بیوشیمیایی جهت جدا کردن مولکول های نا شناخته که DNA آزاد را شناسایی می کردند ارائه کردند. آنها سیتوزول را از سلول هایی که توسط مقادیری از DNA آزاد مورد حمله قرار گرفته بودند,جدا کردند و مایع را به اجزای متفاوتی تقسیم کردند.
هر قسمت به طور جداگانه به سلول های دیگر جهت آزمایش این که واکنش ایمنی آغاز می شود یا نه اضافه شد. این آزمایش پیشنهاد می کرد که این بخش از سیتوزول سلول اولیه شامل حسگر DNA بوده است.سپس آنها اجزای هر قسمت را کاهش دادند.Chen و همکارانش از mass spectrometry که روشی برای آنالیز ویژگی های شیمیایی یک ترکیب است و همچنین روش های بیوشیمیایی معمول برای دانستن بیشتر در مورد مولکول ها استفاده کردند و در نهایت دو جز کلیدی را جدا کرده و نقش آنها را در یافتند.یکی ا زاین دو یک مولکول کوچک به نام AMP-GMP حلقوی بود که به مولکول دیگری به نام STING متصل شده و آن را جهت پاسخ ایمنی فعال می کند. STING قبلا در انجام واکنش های ایمنی بر علیه DNA شناخته شده بود.cGAMP به گروهی از ترکیبات که دی نوکلئوتیدهای حلقوی نامیده می شوند, تعلق دارد.این ترکیبات دارای عملکردی به عنوان مولکول های پیام رسان در باکتری ها بودند گرچه تا کنون در موجودات چند سلولی شناسایی نشده بودند. دیگر مولکول آنزیمی به نام cGMP synthase(cGAS) بودکهcGAMP را تولید می کند . گروه Chen در یافتند که cGAS در سیتوزول مستقیما به DNA متصل شده و این اتصال فعالیت آن را به عنوان یک آنزیم برای سنتز cGAMP تسریع می کند.Chen می گویدcGAS تمامDNA دو رشته ای را بدون در نظر گرفتن توالی خاص آن تشخیص می دهد چرا که یک موجود می خواهد همه ی انواع DNA متعلق به منابع متفاوت را شناسایی کند. به محض این که DNA وارد مکان نادرستی شود cGAS در آنجا جهت شناسایی آن و راه اندازی واکنش های ایمنی حضور دارد. کشف گروه Chen به طور اجمالی تمام پاسخ سلول از تشخیص DNA آزاد داخل سیتوزول تا فعال شدن پاسخ ایمنی با واسطه ی STING را بیان می کند اما هنوز جزئیاتی وجود دارند که لازم است دانسته شوند.Chen افزود یکی از مواردی که لازم است ما در آینده انجام دهیم کشف ساختمان cGAS و سعی در فهم چگونگی فعال کردن آنزیم در اثر اتصا ل به DNA است. کشف ساختمان آنزیم می تواند به هدف بعدی که طراحی ترکیباتی است که می تواند آنزیم را غیر فعال نگه دارد کمک کند. در بیماری های خود ایمنی شامل لوپوس و سندرم Sjogrenسیستم ایمنی به سلول های خود فرد حمله می کند. عاملی که باعث شروع این پاسخ ایمنی می شود DNA آزاد در این سلول هاست.بنابراین احتمال دارد که cGAMP و cGAS دارای نقش در این زمینه باشند. با جلوگیری از پاسخ سلول به DNA خود پاسخ ایمنی پایدار در افراد بیمار می تواند تعدیل شود. همچنین Chen می گوید ما امیدواریم بتوانیم شناسایی مهارکنندگان شیمیایی این آنزیم را ادامه دهیم چنین مهار کنندگانی می توانند برای درمان بیماری های خود ایمنی توسعه داده شوند.