آشکارسازی ماده تاریک ژنوم با رنگ اسپری سلولی

به گزارش مجله خبری نگار،  و به نقل از نیو اطلس، در حالی که علم به شناسایی و کشف نقش هزاران پروتئین در بدن انسان ادامه می‌دهد، بسیاری از آن‌ها کوچک‌تر از آن هستند که با تکنیک‌های کنونی بتوان آن‌ها را شناسایی کرد. این میکروپروتئین‌های شبح‌وار در جایی زندگی می‌کنند که دانشمندان از آن به عنوان "ماده تاریکِ ژنوم" یاد می‌کنند و ممکن است نقش مهمی در پیشرفت بیماری‌ها داشته باشند.

اکنون یک تیم در دانشگاه "ییل" (Yale) ادعای پیشرفت در زمینه این فناوری را مطرح کرده است که آن‌ها را به "رنگ اسپری" برای سلول‌ها تشبیه کرده است و برای اولین بار با نقشه‌برداری از پروتئین‌های ناشناخته قبلی کارایی خود را نشان داده است.

ایده ماده تاریک ژنوم انسان پروژه‌ای است که از سال ۲۰۰۳ تاکنون در حال ردیابی و تکمیل است و هنوز جای خالی قابل توجهی برای پر کردن باقی مانده است.

برخی از دانشمندان در جستجوی عناصر ناشناخته باقی مانده، شروع به استفاده از روش‌های بدیع برای شناسایی پروتئین‌ها در نمونه‌های بیولوژیکی کرده‌اند که کمتر از ۱۰۰ واحد اسید آمینه اندازه دارند.

در میان این دانشمندان، "سارا اسلاوف" که اکنون دانشیار شیمی، بیوفیزیک مولکولی و بیوشیمی در دانشگاه "ییل" است، حضور دارد. کار قبلی وی شامل کشف کلاس‌های بزرگی از ریزپروتئین‌های ناشناخته قبلی با استفاده از نوعی طیف‌سنجی جرمی بوده که پایه و اساس شناسایی هزاران میکروپروتئین دیگر را در سال‌های پس از آن ایجاد کرده است.

با وجود این پیشرفت‌ها، میکروپروتئین‌های بیشتری برای کشف باقی مانده‌اند. بر اساس تحقیقات اولیه، دانشمندانی مانند "اسلاوف" گمان می‌کنند که این میکروپروتئین‌ها ممکن است با بیماری‌های انسانی مرتبط باشند و به عنوان مثال به ملانوم و سایر انواع سرطان‌ها کمک کنند تا از درمان‌های فعلی فرار کنند.

یکی از روش‌های امیدوارکننده‌تر برای کشف میکروپروتئین‌ها، "بیوتینیلاسیون مجاورتی" نامیده می‌شود که بر این فرض استوار است که با تثبیت آنزیم‌ها به پروتئین‌های خاص، پروتئین‌های دیگری که با آن‌ها در تعامل هستند را می‌توان با چسباندن یک برچسب شیمیایی برای شناسایی آسان آشکار کرد. چند تنوع از این فناوری وجود دارد و دانشمندان دانشگاه "ییل" از جمله "اسلاوف" با نوعی که "میکروآی‌دی" (MicroID) نامیده می‌شود، کار کرده‌اند.

"اسلاوف" می‌گوید: روش ما مانند رنگ‌آمیزی با اسپری نواحی مختلف سلول با برچسبی است که به ما امکان می‌دهد همه ریزپروتئین‌های آن ناحیه سلولی را شکار و شناسایی کنیم.

اکنون محققان برای اولین بار از این تکنیک برای ترسیم ریزپروتئین‌های ناشناخته در سلول‌های زنده استفاده کرده‌اند. محققان می‌گویند، تکنیک MicroID را برای استفاده در سلول‌های زنده تایید می‌کنند و آن را برای کشف میکروپروتئین‌ها درون بدن کارآمد می‌دانند.

"ژنکون نا" نویسنده این مطالعه می‌گوید: ترکیب ابزار‌های زیست‌شناسی شیمیایی با روش‌های مدرن ویرایش ژنی به ما کمک می‌کند تا فراتر از فهرستی از توالی‌های میکروپروتئینی حرکت کنیم تا بفهمیم کدام یک ممکن است واقعاً کاری را برای زیست‌شناسی انجام دهند و در آینده نزدیک، خواهیم فهمید کدام یک از این ژن‌های جدید در فرآیند‌های بیولوژیکی مهم دخیل هستند.

این تحقیق در مجله Molecular Cell منتشر شده است.