به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، یک مطالعه جدید از مدل سوپ تخم مرغ برای توضیح نحوه عملکرد بسته بندی DNA در سلول‌های انسانی استفاده می‌کند. یک رشته DNA از انتها به انتها کشیده شده و تقریباً 6.5 فوت امتداد دارد. هر سلول می‌تواند این مقدار DNA را با پیچاندن آن به دور پروتئین‌هایی به نام هیستون متراکم کند. هیستون‌ها، پروتئین‌های موجود در هسته سلول‌های یوکاریوت هستند. رشته‌های DNA به دور پروتئین‌های هیستون پیچ خورده و نوکلئوزوم را تشکیل می‌دهد. در هر نوکلئوزوم ۸ هیستون نقش دارند. هیستون‌ها همچنین در تشکیل کروموزوم نقش دارند. متراکم شدن DNA در سلول‌های طبیعی نکته مثبتی می‌باشد اما در مورد سلول‌های سرطانی، این قضیه کمی متفاوت است، چرا که سلول‌های سرطانی نسبت به بسته بندی و باز کردن DNA حساس‌تر هستند، زیرا آن‌ها سریع‌تر از سلول‌های سالم و طبیعی تقسیم می‌شوند. به تازگی یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی به سرپرستی دیوید لانگ در مجله شیمی زیستی گزارش دادند که پروتئین HDAC1 ، نسبت به آنچه قبلا تصور می‌شد، نقش پررنگ‌تری در بسته بندی DNA اطراف هیستون‌ها دارد و این یافته می‌تواند منجر به یک هدف درمانی در سرطان شود. هیستون داستیلازها (Histone deacetylase) یا به اختصار HDAC، گروهی از آنزیم‌ها هستند که کارشان برداشتن گروه عاملی استیل ( O=C-CH3) از اسید آمینه اپسیلون-اِن-استیل لیزین در یک مولکول هیستون است که بدان اجازه می‌دهد تا محکم‌تر به دورDNA  بپیچد. این موضوع مهم است، چرا که DNA به دور هیستون‌ها حلقه زده و بیان DNA توسط فرایند اَستیله‌شدن یا دِاَستیله‌شدن تنظیم می‌شود.

در این مطالعه لانگ سیستمی را با استفاده از عصاره‌ای که از تخم قورباغه‌های پنجه دار آفریقایی ساخته شده بود توسعه داد تا بهتر بفهمد کدام پروتئین‌ها در جمع شدن DNA نقش دارند. این سیستم عصاره شامل تمام پروتئین‌های درون هسته است به جز DNA که حذف شده است. در واقع این تیم در پی کشف این موضوع بودند که ببینند وقتی از مهارکننده‌هایی که گروه‌های مختلف پروتئین HDAC را هدف قرار می‌دهند، استفاده شود، چه اتفاقی می‌افتد. در حال حاضر، چندین مهارکننده HDAC در آزمایش‌های بالینی برای درمان سرطان مورد استفاده قرار می‌گیرند. محققان برای مطالعه خود ابزارهایی را توسعه دادند تا به طور خاص HDAC1 یا HDAC2 را هدف قرار دهند. آن‌ها تصور می‌کردند که اثرات بسته بندی DNA صرف نظر از اینکه کدام پروتئین را هدف قرار دهند، مشابه خواهد بود. در عمل اما، بسته بندی DNA تنها زمانی به تاخیر افتاد که HDAC1 مهار شد. این موضوع باعث شگفتی محققان شد و آن‌ها را به کشف بیشتر نحوه تعامل HDAC1با پروتئین‌های مختلف نسبت به  HDAC2 برای تکمیل کار خود سوق داد. در واقع محققان دریافتند که HDAC1، و نه HDAC2، محرک اصلی بسته بندی DNA در برخی زمینه‌ها است، بنابراین هدف قرار دادن تنها HDAC1 می‌تواند موثرتر باشد و عوارض جانبی کمتری در طول درمان داشته باشد. لانگ گفت: " این مهارکننده‌های انتخابی راهی عالی برای هدف قرار دادن سلول‌های سرطانی هستند. سلول‌های سرطانی به سرعت رشد می‌کنند، بنابراین اگر بتوانیم نحوه بسته‌بندی و باز کردن DNA را مختل کنیم، آن‌ها را نسبت به مرگ سلولی حساس‌تر می‌کند."

در نهایت یافته‌های این مطالعه به چند دلیل مهم هستند. اول آن‌که، سیستم استخراج  عصاره مورد استفاده در آزمایشگاه لانگ جدید است و می‌تواند برای پاسخ دادن به سؤالاتی استفاده شود که پرداختن به آن‌ها با استفاده از مدل‌های سلولی یا حیوانی سنتی دشوار است و دوم، درمان‌های آینده برای سرطان می‌توانند بر توسعه مهارکننده‌هایی تمرکز کنند که به طور خاص پروتئین‌های HDAC را هدف قرار می‌دهند.

پایان مطلب./