کشف ارتباط جهش‌های سرطان با توپوگرافی ژنوم انسان

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما؛ به نقل از وبگاه سل (Cell)، محققان دریافتند که مناطق خاصی از ژنوم که ویژگی‌های منحصر به فردی را از خود نشان می‌دهند، به عنوان کانونی برای تجمع جهش‌ها عمل می‌کنند.
ژنوم انسان اغلب به صورت یک مارپیچ دوگانه DNA نمادین، متشکل از توالی‌های طولانی از حروف A ،C ،G وT تجسم می‌شود. ژنوم نیز مانند زمین با مناظر متنوعش دارای نقشه (توپوگرافی) غنی است که از ساختارها، اشکال و ویژگی‌های مختلف تشکیل شده است.
به عنوان مثال، ژنوم شامل بخش‌هایی است که DNA به‌طور محکم در آنجا پیچ می‌خورد و همچنین بخش‌هایی که در آن‌ها شل‌تر می‌پیچد. برخی از بخش‌ها به شکل حلقه هستند. همچنین ژنوم دارای ویژگی‌های مختلفی است، مانند زمان‌بندی همانندسازی که در آن نواحی خاصی از ژنوم در مراحل اولیه تقسیم سلولی کپی می‌شوند، در حالی که مناطق دیگر خیلی دیرتر کپی می‌شوند.
تیم تحقیقاتی مطالعه جامعی را در مورد چگونگی تأثیر این توپوگرافی ژنومی بر محل ایجاد جهش در سرطان در ژنوم انسان انجام دادند. همانطور که مناطق مختلف روی زمین، اکوسیستم‌های متمایز را پرورش می‌دهند، به نظر می‌رسد یک سری ویژگی‌های توپوگرافی خاص در ژنوم، محیطی برای رشد جهش‌های خاص فراهم می‌کنند.
یکی از محققان این طرح گفت: زمانی که ژنوم یک سرطان را مطالعه می‌کنیم، معمولاً فرض می‌کنیم که جهش‌ها به طور تصادفی در آن ژنوم جمع می‌شوند. اکنون متوجه شده ایم که این مسئله درست نیست، زیرا بخش‌های مختلف ژنوم، ویژگی‌های متفاوتی دارند.
نویسنده اول این مطالعه گفت: با تجزیه و تحلیل توپوگرافی خود نشان می‌دهیم که جهش‌های خاصی در سرطان ترجیحاً در مناطق خاصی از ژنوم تجمع می‌یابند.
محققان تمام ویژگی‌های توپوگرافی ژنوم شناخته شده را بررسی کردند و به دنبال ارتباط با الگو‌های خاصی از جهش‌ها که امضا‌های جهشی نام دارند، در همه سرطان‌های انسانی بودند. در مجموع، آن‌ها اثرات ۵۱۶ ویژگی توپوگرافی را بر روی امضا‌های جهشی در ۵۱۲۰ تومور توالی ژنوم کامل از ۴۰ نوع سرطان تجزیه و تحلیل کردند.
یکی از یافته‌های کلیدی این مطالعه این است که چندین علامت جهشی مرتبط با مصرف الکل در مناطقی از ژنوم جمع می‌شوند که در مراحل اولیه تقسیم سلولی کپی می‌شوند. این ارتباط به طور خاص در سه نوع سرطان مری، سر و گردن و کبد مشاهده شد.
محققان خاطرنشان کردند؛ این یافته غیرمنتظره است، زیرا جهش‌ها در مناطقی که در مراحل بعدی تقسیم سلولی کپی می‌شوند، به وجود می‌آیند، زیرا این جایی است که خطا‌ها بیشتر اتفاق می‌افتد. تکثیر DNA در طول تقسیم سلولی اولیه دقیق‌تر است و بخش‌های ژنوم تکثیر شده اولیه محافظت بیشتری در برابر جهش‌ها ایجاد می‌کند. با این حال، محققان متوجه شدند که در مورد نشانه‌های جهشی مرتبط با مصرف الکل، برعکس این اتفاق می‌افتد.
محققان اعلام کردند: ژن‌های ضروری زیادی در نواحی تکثیر شده اولیه ژنوم زندگی می‌کنند. تحقیقات نشان می‌دهد که برخی فرآیند‌های جهش‌زا بر اساس قوانین عادی انجام نمی‌شوند، بنابراین به طور موثر می‌توانند به ژن‌ها و مسیر‌های کلیدی که معمولاً محافظت می‌شوند ضربه بزنند.