קבוצת מחקר בהנהגת אוניברסיטת אוסאקה גילתה כי האנזים לתיקון ה- DNA Polβ ממלא תפקיד מכריע בהגנה על המוח המתפתח מפני מוטציות מזיקות. המחקר מצא כי חוסר ב- POLβ מוביל לעלייה משמעותית בתכניות קטנות ומחיקות של DNA, המכונה אינדלים ליד אתרי CPG, שהם אזורים רגולטוריים חשובים בגנים. הצטברות מוטציות זו עשויה לתרום להפרעות נוירו -התפתחותיות.
המוח האנושי עובר תהליכים התפתחותיים מורכבים, המונחים בקפדנות על ידי הדפסים גנטיים. עם זאת, נזק ל- DNA יכול להתרחש בשלבים אלה, מה שעלול להוביל למוטציות בלתי הפיכות בתאי עצב אם לא מתוקנים כראוי. אמנם הוכרה התרחשותן של מוטציות כאלה, אך המנגנונים המדויקים השולטים בדיכוים נותרו חמקמקים.
מחקר זה מדגים כי POLβ חיוני במניעת סוג מוטציה מסוים המכונה מוטציות של מחלוקת הכניסה (אינדל) ליד אתרי CPG, אזורים בגנום עם פעילות רגולטורית גנים גבוהה. אתרים אלה עוברים שינויים דינמיים במתילציה, שינוי כימי של DNA, במהלך התפתחות המוח. החוקרים מצאו כי POLβ מתקן את נזק ה- DNA הקשור לדמתילציה באתרים אלה, ומונע הצטברות מוטציות אינדל. בהיעדר POLβ, מוטציות אינדל ליד אתרי CPG גדלו בערך תשע.
מחקר זה מדגיש תפקיד לא ידוע בעבר של POLβ בשמירה על שלמות הגנום במהלך התפתחות המוח. הממצאים מראים כי ליקויים ב- POLβ יכולים לתרום להפרעות נוירו -התפתחותיות הנובעות ממוטציות שנצברו. מחקר זה מספק בסיס מולקולרי חדש להבנת מקור ההפרעות ההתפתחותיות במוח ועשוי לתרום לטכניקות מניעה בעתיד.
המחקר שלנו הוא הראשון בעולם שמדגים את התפקיד המכריע של פול β במניעת מוטציות בפיתוח תאי עצב. אנו מאמינים שממצא זה מציע נקודת מבט חדשה על הגורמים להפרעות עצביות התפתחותיות ופותח דרכים מרגשות למדעי המוח, לסרטן ולמחקר הזדקנות. "
ד"ר נורייוקי סוגו, מחבר המחקר הראשי
הצוות מתכנן לחקור עוד יותר את הקשר בין תפקוד לקוי של POLβ לבין מצבים עצביים ספציפיים.
