محققان با بررسی سلول ها ی جنینی و رده های بوجود آمده از آن ها هنگامی که راه خود را به سوی تمایز انتخاب می کنند و تعیین می شود در کدام قسمت از بدن حضور داشته باشند به مطالعه چگونگی خاموش و یا روشن شدن ژن ها ی موجود در ژنوم پرداخته اند.

یکی از روش هایی که ژن ها تنظیم می شوند متیله شدن DNA است که طی آن گروه متیل به سیتوزین متصل می شود. سیتوزین یکی از بازهای موجود در ساختمان DNA است که در تعیین کد ژنتیکی به کار می روند. یکی دیگر از راه های تنظیم ژن، تغییرات  شیمیایی منحصر به فرد بر روی پروتئین هایی موسوم به هیستون هاست.این پروتئین ها در ساختار کروموزوم همراه با DNA حضور دارند. یکی از این تغییرات خاموش کننده H3K27me3 نامیده می شود که شامل اضافه شدن اختصاصی سه گروه متیل به نوعی از هیستون ها به نام H3 می باشد. این تغییرات به عنوان تغییرات اپی ژنتیکی شناخته می شوند. در مطالعه ای که توسط دانشمندان امریکایی صورت گرفته است ،به دنبال آنالیز چنین تغییراتی در طول ژنومT آن ها در یافته اند که ژن های مهمی که تنظیم تکامل جنینی را در مراحل اولیه به عهده دارند به طور گسترده تمایل دارند که با متیله شدن هیستون H3k27me3 خاموش شوند. در ضمن ژن هایی که مراحل بعدی تمایز سلولی را هماهنگ می کنند زمانی که به انجام عملکرد خاصی متعهد می شوند در ابتدا توسط متیله شدن DNA خاموش می شوند. متیله شدن هیستون نسبتا به آسانی برگشت پذیر است. اما برگشت متیله شدن DNA فرایندی پیچیده است و در اثر آن احتمال بوجود آمدن جهش های بالقوه مضر بیشتر می شود. بنابراین متیله شدن هیستون برای خاموش کردن ژن های مهمی که ممکن است در چندین نقطه هنگام تکوین مورد نیاز باشند ،استفاده می شود. در حالی که متیله شدن DNA اغلب برا ی خاموش کردن ژن ها در مراحل بعدی مورد استفاده قرار می گیرد. 

محققان دریافته اند که ژنوم انسان دارای بیش از 1200 منطقه بزرگ است که برای متیله شدنDNA در طول تکامل اختصاص داده شده اند. بسیاری از ژن هایی که به عنوان تنظیم کنندگان اصلی تکامل محسوب می شوند در این مناطق کهDNA methylation valleys (DMVs)  نامیده می شوند ، قرار دارند . این مناطق به طور غیر طبیعی در سلول های سرطان کولون نیز متیله می شوند. در حالی که از مدت ها  قبل مشخص شده بود که متیله شدن نابجای DNA نقش مهمی در بسیاری از سرطان ها بازی می کند، این نتایج بازگو کننده این است که تغییرات  ایجادشده در روند متیله شدن DNA ممکن است گام مهمی در سیر تکامل تومورها باشد.

توالی هایی از DNA وجود دارندکه به عنوان تنظیم کننده عمل می کنند و enhancer نامیده می شوند. زمانی که این توالی ها فعال می شوند بیان ژن را افزایش می دهند.بیش از 103000 توالی به عنوان enhancer احتمالی شناسایی شده اند  و فعالیت و خاموش شدن آن ها در 6 نوع سلول لیست شده است.

اطلاعات مرتبط با تغییرات اپی ژنتیکی اتفاق افتاده در سلول به محققان جهت درک هر چه بهتر عملکرد های سلولی و نیز اساس برخی بیماری ها کمک خواهد کرد.

پایان مطلب/