به گزارش پایگاه اصلاع رسانی بنیان، کمپلکس کشنده غیراختصاصی (NSL) یک عامل مرتبط با کروماتین است که نشان داده شده است که بیان هزاران ژن را در مگس‌های میوه و پستانداران تنظیم می‌کند. فقدان ژن‌های NSL منجر به مرگ ارگانیسم می‌شود و این فنوتیپ باعث به وجود آمدن نام عجیب این مجموعه می‌شود. محققان درمرکز مکس پلانک اکنون مجموعه NSL را به عنوان یک تنظیم کننده اپی ژنتیکی اصلی ژن‌های انتقال درون مژکی در انواع سلول‌ها و گونه‌های مختلف شناسایی کرده‌اند. این مطالعه نشان می‌دهد که این دسته از ژن‌ها بدون توجه به اینکه یک سلول خاص دارای مژک است یا خیر، توسط کمپلکس NSL روشن می‌شود. علاوه بر این، محققان کشف کردند که این دسته از ژن‌های مرتبط با مژک در واقع برای عملکرد پودوسیت‌های کلیه، یک نوع سلول بسیار تخصصی که به طور متناقضی مژک را حمل نمی‌کند، بسیار مهم است. این یافته‌ها پیامدهای مهمی‌برای سیلیوپاتی‌ها و بیماری‌های کلیوی دارند.

مژک (Cilia)

 مژک‌ها اکستنشن‌های نازک و مژه مانندی روی سطح سلول‌ها هستند. آن‌ها طیف گسترده ای از عملکردها را انجام می‌دهند، به عنوان حسگرهای مکانیکی یا شیمی حسگر عمل می‌کنند و نقش مهمی‌در بسیاری از مسیرهای سیگنالینگ دارند. در چند دهه اخیر،‌ این اندامک دستخوش تحول شغلی قابل توجه، اما در عین حال شوم شده است و به یک ‌اندامک که ارتباط آن برای تبدیل شدن به یک بازیگر اصلی در پاتوژنز گروه بزرگی از بیماری‌ها نامشخص بود، تکامل یافته است. این اختلالات به اصطلاح سیلیوپاتی‌ها، با طیف وسیعی از علائم، از جمله کم شنوایی، اختلال بینایی، چاقی، بیماری کلیوی و ناتوانی ذهنی همراه است. جهش‌های ژنی مختلف، تشکیل، نگهداری و عملکرد مژک‌ها را مختل می‌کنند و در نتیجه این مژگان‌ها که گاهی اوقات می‌توانند اختلالات سندرمی و چند عضوی باشند، ایجاد می‌کنند. مونتاژ، نگهداری و عملکرد مناسب مژک‌ها به فرآیندی به نام حمل و نقل درون مژکی بستگی دارد. اجزای سیستم حمل و نقل درون مژکی، روی میکروتوبول راه می‌روند تا محموله را بین بدنه سلول و نوک مژک‌ تحویل دهند تا از عرضه ثابت مواد اطمینان حاصل کنند. جهش ژن‌های کدکننده اجزای درون ماشین‌های حمل و نقل درون مژکی می‌تواند منجر به سیلیوپاتی‌ها شود. آزمایشگاه آسیفه اختر در مطالعه اخیر خود در نشریه Science Advances، مجموعه NSL را به عنوان یک تنظیم کننده رونویسی از ژن‌ها شناسایی کرد که به دلیل نقش آن‌ها در سیستم انتقال داخل مژکی در انواع سلول‌های متعدد شناخته شده است.

مجتمع NSL امکان حمل و نقل درون جانبی را فراهم می‌کند

کمپلکس NSL یک اصلاح کننده اپی ژنتیکی قوی است که هزاران ژن را در مگس میوه، موش و انسان تنظیم می‌کند. با این حال، بیشتر کارکردهای مجموعه NSL مرموز باقی مانده است و اخیراً شروع به روشن شدن کرده است. آسیفا اختر، مدیرMPI ایمونوبیولوژی و اپی ژنتیک در فرایبورگ می‌گوید: " تحقیقات قبلی از آزمایشگاه ما نشان می‌دهد که مجموعه NSL مسیرهای حیاتی برای رشد ارگانیسم و هموستاز سلولی را کنترل می‌کند."  این کمپلکس شامل چندین پروتئین است و یک کمپلکس هیستون استیل ترانسفراز (HAT) است که ژن‌ها را برای فعال سازی آماده می‌کند. تز هونگ تسانگ، اولین نویسنده این مطالعه گفت:"  تنظیم ژن را به عنوان یک تلاش تیمی ‌با بازیکنان مختلف در نظر بگیرید. یکی از بازیگران مهم مجموعه NSL است. NSL روی پروتئین‌های هیستونی که DNA روی آن‌ها در هسته پیچیده شده است، علامت‌های خاصی مانند نصب پرچم‌های سبز رنگ می‌گذارد. این پرچم‌ها به تنظیم‌کننده‌های دیگر می‌گویند که ژن‌های خاصی را روشن کنند. اکنون متوجه شدیم که مجموعه NSL دقیقاً این کار را برای گروهی از ژن‌های مرتبط با مواد متحرک درون مژک‌ها انجام می‌دهد."

بدون اجزای کمپلکس NSL، سلول نمی‌تواند مژک بسازد

سیستم حمل و نقل درون مژکی ضروری است زیرا برای ساختن یک مژک عملکردی مورد نیاز است. این سلول از سیستم حمل و نقل درون مژکی برای انتقال مواد از قاعده مژک‌ها به قاعده در حال رشد استفاده می‌کند به مانند ساختن یک برج. در این مطالعه، محققان از سلول‌های موشی برای تعیین پیامدهای عملکردی از دست دادن کمپلکس NSL در سلول‌ها استفاده کردند. آن‌ها دریافتند که سلول‌های فیبروبلاست فاقد پروتئین پیچیده NSL KANSL2 نمی‌توانند ژن‌های انتقال را فعال کنند و مژک‌ها را جمع آوری کنند. آسیفا اختر می‌گوید:" از آنجایی که مژک‌ها‌ مراکز حسی و سیگنالی سلول‌ها هستند، از دست دادن KANSL2 منجر به ناتوانی سلول‌ها در فعال کردن مسیر سیگنال دهی سونیک هچ هاگ می‌شود که نقش مهمی‌در تنظیم رشد جنینی، تمایز سلولی و حفظ بافت‌های بالغ و همچنین سرطان دارد". اگرچه این‌اندامک‌های حسی برجستگی‌های کوچکی دارند، اما برای سلول‌ها بسیار مهم هستند. سیلیوپاتی‌ها، که بر‌اندام‌های متنوعی مانند کلیه، کبد، چشم، گوش و سیستم عصبی مرکزی تأثیر می‌گذارند، همچنان برای مطالعات بیولوژیکی و بالینی چالش برانگیز هستند. محققان مؤسسه ماکس پلانک در فرایبورگ امیدوارند که تجزیه و تحلیل آن‌ها از نقش مجموعه NSL بینش‌های مهمی را در مورد تنظیم این‌اندامک‌ها و ژن‌های مرتبط با آن‌ها ارائه کرده باشد و در نتیجه به سلامت انسان کمک کند.

عواقب از دست دادن NSL در سلول‌های غیر مژکی

مژک‌ها در اکثر انواع سلول‌های بدن انسان یافت می‌شود. این توضیح می‌دهد که چرا مژک‌ها می‌توانند ‌اندام‌ها و بافت‌های مختلف را تحت تأثیر قرار دهند، اما سلول‌هایی نیز وجود دارند که مژک‌دار نیستند. یکی از انواع سلولی که مژک ندارند، پودوسیت‌های گلومرولی بالغ هستند که سلول‌های تصفیه ویژه در کلیه هستند. تز هونگ تسانگ می‌گوید: " جالب است که ما دریافتیم که پودوسیت‌ها همچنین این ژن‌های انتقال درون مژکی را که توسط کمپلکس NSL تنظیم می‌شوند، بیان می‌کنند. بنابراین، ما متعجب بودیم که اگر آن‌ها نتوانند این ژن‌ها را روشن کنند، چه اتفاقی می‌افتد". محققان دریافتند که در پودوسیت‌های موشی غیرمژکی، از دست دادن KANSL2 منجر به تغییراتی در دینامیک میکروتوبول در سلول‌ها می‌شود. میکروتوبول‌ها اجزای اسکلت سلولی هستند که مسئول تثبیت مکانیکی سلول و انتقال درون سلولی بین‌اندامک‌های مختلف هستند. پودوسیت‌های بالغ در حالی که فاقد مژک هستند، دارای فرآیندهای سلولی ویژه‌ای هستند که از بدن سلولی به نام فرآیندهای اولیه و ثانویه گسترش می‌یابند که عملکرد آن‌ها به شدت به اجزای اسکلت سلولی وابسته است. اگرچه ظاهراً خفیف‌تر از نقص در سلول‌های مژک‌دار است، اما آزمایشگاه اختر دریافت که نقص‌های اسکلت سلولی احتمالاً علت گلومرولوپاتی شدید و نارسایی کلیوی مشاهده شده در موش‌های فاقد کمپلکس NSL است. این و سایر عملکردهای اضافی ژن‌های انتقال درون مژکی ممکن است به توضیح پیچیدگی علائم ارائه شده توسط سیلیوپاتی‌ها کمک کنند.

پایان مطلب./