به گزارش بنیان به نقل از medicalxpress، برای این که تکوین به صورت درست اتفاق بیافتد، جنین باید از یک نوسانات خاموش و روشن شدن ژن در چرخه های دقیق تبعیت کند که منجر به تکوین صحیح آن می شوند. ژن های نوسان کننده (Oscillating genes) هدایت کننده زمان در طی رشد هماهنگ بخش های مختلف جنین هستند.

محققین در انستیتو Morgridge راه جدیدی را برای مطالعه این فرایند پیچیده با استفاده از سلول های بنیادی انسانی در آزمایشگاه ایحجاد کرده اند. این فرایند موسوم به “clock in a dish” راه را برای تحقیقات بیشتر باز می کند و می تواند به شبیه سازی اختلالات تکوینی و درک بهتر دلایل آن ها منجر شود. در این مطالعه محققین سلول های بنیادی انسانی به مراحل بسیار اول تکوین انسان(5 ماهگی) بازبرنامه ریزی شدند و در ادامه با استفاده از تکنولوژی CRISPR برای یک ژن خاص مرتبط با زمان بندی تکوینی ویرایش شدند. در نتیجه این دستکاری ژنومی، سلول های رشد یافته درون ظروف آزمایشگاهی هر 5 ساعت یکبار، یک رنگ قوی را تولید می کردند که این امر دقیقا با الگوی مربوط به ژن های نوسان کننده در تبعیت از دستورالعمل هایشان مطابقت داشت. این اولین باری است که زمان بندی دقیق ژن های نوسان کننده در تکوین اولیه انسان نشان داده می شود.

در ادامه محققین روی فاز خاصی از تکوین موسوم به سومایتوژنز (somitogenesis) یا تکوین قطعات بدنی فوکوس کردند که حول و حوش روز 20 تکوین شروع می شود. طی این فرایند 42 تا 44 جفت سومایت یکی بعد از دیگری طی یک الگوی دقیق و در یک دوره تقریبا دو هفته ای شکل می گیرند. هدف قرار دادن این فاز به دو دلیل ارزشمند است: اول، یک چارچوب زمانی مجزا را برای شناسایی مشخصه های فیزیولوژیک قابل تشخیص ارائه می دهد و تطبیق فعالیت ژنتیکی با تکوین را آسان تر می کند و دوم، یک موتاسیون ژنتیکی به خوبی شناخته شده طی این فرایند رخ می دهد که منجر به یک بیماری ناتوان کننده و نادر می شود. این ژن HES7 نام دارد که یک الگوی نوسان کننده دارد و موتاسیون در آن موجب تخریب کامل الگوی نوسانی آن می شود و همین امر منجر به نواقص اسکلتی مادرزادی می شود.

طی تکوین واقعی، هزاران واقعه به صورت همزمان برای ایجاد اندام های پیچیده در بدن اتفاق می افتد. در این میان زمان بندی تکوینی یکی از مهم ترین فاکتورهای دخیل برای یک تکوین صحیح و مناسب است و درک این زمان بندی در مقیاس درون سلولی می تواند استفاده از این سلول ها برای کاربرد بالینی را موثرتر و راحت تر سازد.

پایان مطلب/