أخبار | فريق من كورنيل يستخدم تسلسل الجيل التالي للكشف عن كيفية تحرك العناصر القافزة وإعادة تشكيل الجينوم
يفيد باحثون من جامعة كورنيل بأن CUT&Tag، وهي طريقة عالية الدقة لرسم خرائط الجينوم استُخدمت أصلًا لدراسة الكروماتين، يمكنها التغلب على تحيز التسلسل التقليدي ضد التسلسلات المتكررة. وهي تقدم وضوحًا غير مسبوق بشأن كيفية تحرك العناصر القافزة وتموضعها وعملها داخل الجينوم. وبعد أن كانت تُستبعد بوصفها "حمضًا نوويًا خردة"، أصبح معروفًا الآن أن هذه العناصر الجينية تؤدي أدوارًا مهمة في الاستجابات المناعية والوظائف العصبية ونمو الأجنة والتطور.
نُشرت الدراسة في iScience في 21 نوفمبر. وقال المؤلف المراسل باتريك مورفي (دكتوراه ’13)، الأستاذ المشارك لعلم الأحياء الجزيئي والوراثة في كلية الزراعة وعلوم الحياة بجامعة كورنيل، إن هذا التقدم يرصد بدقة المادة الجينومية الصلبة التي كانت تُستبعد سابقًا أثناء تحضير العينات، حيث تتركز العناصر القافزة.
"الحمض النووي الخردة" ليس خردة، بل بقايا فيروسية قديمة تشارك بعمق في الوظائف البيولوجية
اكتشفت باربرا مكلينتوك الحائزة جائزة نوبل العناصر القافزة أول مرة في الذرة. وقد نشأت من إصابات فيروسية قديمة. فعندما دخل الحمض النووي الفيروسي الخلايا الجنسية للمضيف، أمكن توريثه عبر الأجيال واندماجه تدريجيًا في الجينوم. وقال مورفي: "لم تعد تسلسلات الحمض النووي الفيروسي القديمة هذه بقايا خاملة؛ بل أصبحت مكونات أساسية تساعدنا على أداء وظائفنا."
لدى البشر، قد يسبب "قفز" العناصر القافزة طفرات تسهم في أمراض، منها الهيموفيليا وبعض السرطانات، أو تحمي من إصابات حديثة. وتنشط عناصر قافزة معينة في المراحل الأولى من نمو الجنين وتؤدي أدوارًا رئيسية في تكوين الخلايا الجذعية ونمو المشيمة، ما يساعد في دفع تطور الثدييات.
على الرغم من أن العناصر القافزة تشكل نصف الجينوم البشري، لا يزال كثير من وظائفها مجهولًا. يفكك التسلسل التقليدي الخلايا ويفصل الطورين الصلب والسائل. وعلى مدى عقود، درس الباحثون أساسًا الحمض النووي في الطور السائل، بينما أُهمل الجزء الصلب الغني بالعناصر القافزة لعدم توافر طرق مناسبة، ما أسهم في وصفه بأنه "حمض نووي خردة".
قال مورفي: "وجدنا أن الجزء الصلب المستبعد هو في الواقع موضع معظم العناصر القافزة."
CUT&Tag يمنح النصف المهمل من الجينوم صوتًا
طُرحت CUT&Tag في 2019 لدراسة بنية الكروماتين. وأظهر فريق كورنيل أنها تعمل أيضًا في مناطق العناصر القافزة الغنية بالتسلسلات المتكررة والبنى المعقدة، مع تجنب التحيزات المرتبطة بالطرق التقليدية مثل ChIP. ولهذا التقدم إمكانات واسعة عبر تخصصات متعددة.
تنشط بعض استراتيجيات علاج السرطان العناصر القافزة في الجينوم لتحفيز هجمات مناعية على الخلايا الورمية. وقد يدعم تحسين فهم هذه الآليات علاجات موجهة أدق. وتوقع مورفي: "سندخل خلال السنوات الخمس إلى العشر المقبلة عصرًا ذهبيًا لأبحاث العناصر القافزة، مع آثار محتملة واسعة في العلاج السريري وطب الخصوبة وأبحاث النمو والتربية الزراعية وعلم الأحياء الدقيقة ونشوء الأنواع."
التعاون بين المؤسسات يدفع البحث إلى الأمام
انضم المؤلف الأول براندون بارك إلى مختبر مورفي عندما كان مورفي أستاذًا في جامعة روتشستر. وشمل المؤلفون الآخرون كريستين مورفي (دكتوراه ’13)، كبيرة الباحثين في كلية الطب البيطري بجامعة كورنيل، وباحثة ما بعد الدكتوراه شان هوا، والباحثة كارلي كاسلر، ومتعاونين من مختبر ميتشل أوكونيل في جامعة روتشستر. ومولت الدراسة المعاهد الوطنية للصحة (NIH).
مصدر القصة:
جُمعت من الإنترنت
تاريخ النشر 2025-11-28
أُعد هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعه فريق التحرير قبل النشر.
أخبار | فريق من كورنيل يستخدم تسلسل الجيل التالي للكشف عن كيفية تحرك العناصر القافزة وإعادة تشكيل الجينوم
أخبار | فريق من كورنيل يستخدم تسلسل الجيل التالي للكشف عن كيفية تحرك العناصر القافزة وإعادة تشكيل الجينوم
يفيد باحثون من جامعة كورنيل بأن CUT&Tag، وهي طريقة عالية الدقة لرسم خرائط الجينوم استُخدمت أصلًا لدراسة الكروماتين، يمكنها التغلب على تحيز التسلسل التقليدي ضد التسلسلات المتكررة. وهي تقدم وضوحًا غير مسبوق بشأن كيفية تحرك العناصر القافزة وتموضعها وعملها داخل الجينوم. وبعد أن كانت تُستبعد بوصفها "حمضًا نوويًا خردة"، أصبح معروفًا الآن أن هذه العناصر الجينية تؤدي أدوارًا مهمة في الاستجابات المناعية والوظائف العصبية ونمو الأجنة والتطور.
نُشرت الدراسة في iScience في 21 نوفمبر. وقال المؤلف المراسل باتريك مورفي (دكتوراه ’13)، الأستاذ المشارك لعلم الأحياء الجزيئي والوراثة في كلية الزراعة وعلوم الحياة بجامعة كورنيل، إن هذا التقدم يرصد بدقة المادة الجينومية الصلبة التي كانت تُستبعد سابقًا أثناء تحضير العينات، حيث تتركز العناصر القافزة.
"الحمض النووي الخردة" ليس خردة، بل بقايا فيروسية قديمة تشارك بعمق في الوظائف البيولوجية
اكتشفت باربرا مكلينتوك الحائزة جائزة نوبل العناصر القافزة أول مرة في الذرة. وقد نشأت من إصابات فيروسية قديمة. فعندما دخل الحمض النووي الفيروسي الخلايا الجنسية للمضيف، أمكن توريثه عبر الأجيال واندماجه تدريجيًا في الجينوم. وقال مورفي: "لم تعد تسلسلات الحمض النووي الفيروسي القديمة هذه بقايا خاملة؛ بل أصبحت مكونات أساسية تساعدنا على أداء وظائفنا."
لدى البشر، قد يسبب "قفز" العناصر القافزة طفرات تسهم في أمراض، منها الهيموفيليا وبعض السرطانات، أو تحمي من إصابات حديثة. وتنشط عناصر قافزة معينة في المراحل الأولى من نمو الجنين وتؤدي أدوارًا رئيسية في تكوين الخلايا الجذعية ونمو المشيمة، ما يساعد في دفع تطور الثدييات.
على الرغم من أن العناصر القافزة تشكل نصف الجينوم البشري، لا يزال كثير من وظائفها مجهولًا. يفكك التسلسل التقليدي الخلايا ويفصل الطورين الصلب والسائل. وعلى مدى عقود، درس الباحثون أساسًا الحمض النووي في الطور السائل، بينما أُهمل الجزء الصلب الغني بالعناصر القافزة لعدم توافر طرق مناسبة، ما أسهم في وصفه بأنه "حمض نووي خردة".
قال مورفي: "وجدنا أن الجزء الصلب المستبعد هو في الواقع موضع معظم العناصر القافزة."
CUT&Tag يمنح النصف المهمل من الجينوم صوتًا
طُرحت CUT&Tag في 2019 لدراسة بنية الكروماتين. وأظهر فريق كورنيل أنها تعمل أيضًا في مناطق العناصر القافزة الغنية بالتسلسلات المتكررة والبنى المعقدة، مع تجنب التحيزات المرتبطة بالطرق التقليدية مثل ChIP. ولهذا التقدم إمكانات واسعة عبر تخصصات متعددة.
تنشط بعض استراتيجيات علاج السرطان العناصر القافزة في الجينوم لتحفيز هجمات مناعية على الخلايا الورمية. وقد يدعم تحسين فهم هذه الآليات علاجات موجهة أدق. وتوقع مورفي: "سندخل خلال السنوات الخمس إلى العشر المقبلة عصرًا ذهبيًا لأبحاث العناصر القافزة، مع آثار محتملة واسعة في العلاج السريري وطب الخصوبة وأبحاث النمو والتربية الزراعية وعلم الأحياء الدقيقة ونشوء الأنواع."
التعاون بين المؤسسات يدفع البحث إلى الأمام
انضم المؤلف الأول براندون بارك إلى مختبر مورفي عندما كان مورفي أستاذًا في جامعة روتشستر. وشمل المؤلفون الآخرون كريستين مورفي (دكتوراه ’13)، كبيرة الباحثين في كلية الطب البيطري بجامعة كورنيل، وباحثة ما بعد الدكتوراه شان هوا، والباحثة كارلي كاسلر، ومتعاونين من مختبر ميتشل أوكونيل في جامعة روتشستر. ومولت الدراسة المعاهد الوطنية للصحة (NIH).
مصدر القصة:
جُمعت من الإنترنت