في دراسة رائدة بقيادة البروفيسور ميتينوري سايتو وفريقه في معهد أبحاث البيولوجيا البشرية المتقدمة بجامعة كيوتو، تم الكشف عن دور جديد لمركب بروتيني يسمى ستاج3-كوهيسين في تنظيم الحمض النووي وتطوير الخلايا الجرثومية. يُسلط هذا البحث الضوء على كيفية تأثير هذا المركب على تنظيم الحمض النووي في الخلايا الجذعية الجرثومية، ويُبرز إمكانية استخدامه كمستهدف جديد لأبحاث السرطان.
خلفية عن تنظيم الحمض النووي
يحتوي جسم الإنسان على العديد من أنواع الخلايا المختلفة، لكنها جميعاً تحتوي على نفس الحمض النووي. ما يجعل كل نوع من الخلايا فريدًا هو كيفية تعديل هذا الحمض النووي وتغليفه وطيه وتنظيمه. يُشبه الحمض النووي بخيط طويل جداً يجب أن يُطوى ويُخزن بشكل منظم داخل النواة، وهي مساحة أصغر من عرض شعرة الإنسان.
يتم تنظيم هذا الطي من خلال حدود خاصة تُعرف بالعزل، التي تفصل بين مناطق مختلفة من الحمض النووي وتتحكم في تشغيل أو إيقاف الجينات. تلعب مجمعات البروتين الحلقية المعروفة بالكوهيسين دورًا رئيسيًا في إنشاء هذه الحدود. كانت الكوهيسين تُعتبر سابقًا موجودة في شكلين رئيسيين: كوهيسينات الانقسام الميِّتوزي وكوهيسينات الانقسام الميوزي.
اكتشافات رئيسية حول ستاج3-كوهيسين
ركزت الدراسة على تحديد مواقع البروتينات المختلفة في الخلايا الجذعية الجرثومية المزرعة في المختبر، واكتشفت أن البروتين RAD21، الذي كان يُعتقد سابقًا أنه يتعاون فقط مع STAG1 أو STAG2، يتعاون بدلاً من ذلك مع STAG3، مما يشير إلى وجود نوع جديد من الكوهيسين يُعرف باسم ستاج3-كوهيسين.
قام الباحثون بإنشاء نوعين من الخلايا الجذعية الجرثومية المعدلة وراثياً لدراسة تأثير ستاج3-كوهيسين. ووجدوا أن هذا المركب مسؤول عن الحدود الضعيفة للحمض النووي في هذه الخلايا، وأن غيابه يعيق تقدم الخلايا من حالتها الجذعية إلى المرحلة التالية من تطوير الحيوانات المنوية، مما يشير إلى مشكلة في الخصوبة.
التطبيقات المستقبلية لأبحاث السرطان
أظهرت الدراسة أن ستاج3 يُعبَّر عنه بشكل كبير في الخلايا البائية المناعية وفي الأورام اللمفاوية البائية، وهو نوع من سرطان الدم. وجد الباحثون أن حجب ستاج3 يبطئ نمو هذه الخلايا السرطانية في المختبر، مما يشير إلى إمكانية استكشافه كهدف محتمل لأبحاث السرطان المستقبلية.
يُعتبر اكتشاف ستاج3-كوهيسين كمركب بروتيني جديد لتنظيم الحمض النووي خطوة هامة نحو فهم كيفية التحكم في نشاط الجينات من خلال تنظيم الحمض النووي. يوفر هذا الاكتشاف رؤى جديدة قد تسهم في تطوير طب الخلايا الجذعية والطب التناسلي وعلاج السرطان.
الخاتمة
يُعد اكتشاف ستاج3-كوهيسين كنوع جديد من المجمعات البروتينية المنظمة للحمض النووي تطوراً هاماً في علم الأحياء. من خلال فهم كيفية تأثير هذا المركب على تنظيم الحمض النووي، يمكن أن نُحسن من معرفتنا حول كيفية التحكم في نشاط الجينات وتطوير الخلايا الجذعية الجرثومية. كما يُبرز البحث إمكانية استخدام ستاج3 كهدف جديد لأبحاث السرطان، مما قد يفتح آفاقاً جديدة في العلاج الطبي.
