Naukowcy opracowują syntetyczne DNA do badania genów „architektów”
Zespół naukowców z Grossman School od Medicine Uniwersytetu Nowojorskiego stworzył syntetyczne geny Hox w celu zrozumienia, jak poszczególne komórki odnajdują prawidłowe położenie w organizmie.
Geny homeotyczne zwane inaczej genami Hox określają, gdzie komórka ma się udać w naszym organizmie i jaką funkcję będzie pełniła. Może utworzyć na przykład klatkę piersiową, serce, skrzydła u ptaków umieszczając je w prawidłowych pozycjach anatomicznych. Istotne jest, że geny te odgrywają w naszym organizmie ogromną rolę.
"Jeśli geny Hox zawiodą z powodu złej regulacji lub mutacji, komórki mogą zostać utracone, powodując takie stany, jak guzy, wady wrodzone lub poronienia. Zrozumienie mechanizmów związanych z tymi genami ma podstawowe znaczenie dla zrozumienia rozwoju chorób genetycznych"
Według naukowców geny Hox są trudne do zbadania, ponieważ tworzą klastry i nie zawierają powtarzalnych elementów, które są charakterystyczne dla innych części genomu. Te czynniki sprawiają, ze ich wyjątkowość jest jednocześnie dużym wyzwaniem dla nauki.
Jak naukowcy badali geny Hox?
Naukowcy stworzyli długie nici syntetycznego DNA , kopiując DNA z genów Hox szczurów. Następnie DNA zostało dostarczone do dokładnej lokalizacji w pluripotencjalnych komórkach macierzystych myszy (pluripotencjalne komórki macierzyste to komórki, które mają zdolność do zróżnicowania się we wszystkie rodzaje komórek i tkanek budujących organizmy ssaków). Wykorzystanie dwóch różnych gatunków dało możliwość rozróżnienia syntetycznego DNA szczurów od naturalnych mysich komórek.
Dzięki umieszczeniu sztucznego DNA Hox w komórkach myszy pozwoli zbadać, jak geny Hox pomagają komórkom uczyć się i zapamiętywać lokalizację w organizmie. U ssaków skupiska genów Hox otoczone są obszarami regulacyjnymi kontrolującymi sposób aktywacji genów Hox. Naukowcy jeszcze nie wiedzą, czy za uczenie się i zapamiętanie odpowiada sam klaster, czy klaster z innymi elementami.
Według badaczy skupiska genów zawierają wszystkie informacje niezbędne do odkodowania pozycji i zapamiętania jej. Sugeruje to, że sama natura zwartych skupisk Hox pozwala poznać ich lokalizację, co stanowi potwierdzenie trudnej do przetestowania wcześniej tezy.
