Search
עובדי בריאות בקהילה דוגלים באוריינות גנטית למיעוטים

מכון המחקר Pacific Northwest חושף מנגנוני DNA נסתרים של מחלות גנטיות נדירות

חוקרים במכון המחקר הצפון-מערבי של האוקיינוס ​​השקט (PNRI) ומוסדות משתפים פעולה גילו תגלית פורצת דרך שיכולה לקדם משמעותית את ההבנה שלנו לגבי הפרעות גנומיות. המחקר האחרון שלהם, ממומן על ידי המכון הלאומי לבריאות ופורסם בכתב העת גנומיקת תאיםחושף כיצד סידורי DNA ספציפיים הנקראים טריפליקציות הפוכות תורמים להתפתחות מחלות גנטיות שונות.

הבנת המחקר

הפרעות גנומיות מתרחשות כאשר יש שינויים או מוטציות ב-DNA שמשבשים תפקודים ביולוגיים תקינים. אלה יכולים להוביל למגוון של בעיות בריאותיות, כולל עיכובים התפתחותיים ובעיות נוירולוגיות. סוג אחד של מוטציה מורכבת ב-DNA כולל מבנה המכונה שכפול-טריפליקציה/היפוך-כפול (DUP-TRP/INV-DUP). מחקר זה מעמיק כיצד נוצרים הסידורים מחדש המורכבים הללו והשפעתם על בריאות האדם.

ממצאי מפתח

צוות המחקר, בראשות עוזרת החוקרת של PNRI, קלאודיה קרוואלו, Ph.D., שיתפה פעולה עם עמיתיה למעבדה, מחבר המחקר כריסטופר גרוכובסקי, Ph.D., ממעבדת ג'יימס ר. לופסקי ב- Baylor College of Medicine, ומדענים אחרים לנתח את ה-DNA של 24 פרטים עם השתלות הפוכות.

הם גילו שהסידורים מחדש הללו נגרמים על ידי מקטעים של תבניות החלפת DNA במהלך תהליך התיקון. בדרך כלל, מנגנוני תיקון DNA משתמשים בגדיל המשלים הלא פגום כתבנית לתיקון מדויק של ה-DNA הפגוע. עם זאת, לפעמים במהלך התיקון, מכונות התיקון עלולות לעבור בטעות לרצף שונה אך דומה במקום אחר בגנום.

מתגים אלה מתרחשים בתוך זוגות של חזרות הפוכות-; מקטעים של DNA שהם תמונות מראה זה של זה. חזרות הפוכות עלולות לבלבל את מנגנון התיקון, ולהוביל לשימוש בתבנית שגויה, שעלולה לשבש את תפקוד הגנים הרגיל ולתרום להפרעות גנטיות.

  1. גיוון מבני: המחקר מצא שהשלשות ההפוכות הללו מייצרות מגוון מפתיע של וריאציות מבניות בגנום, מה שיכול להוביל לתוצאות בריאותיות שונות.
  2. השפעת מינון גנים: סידורים מחדש אלה יכולים לשנות את מספר העותקים של גנים מסוימים, המכונה מינון גנים. המספר הנכון של עותקי גנים הוא חיוני להתפתחות ותפקוד אנושיים תקינים. שינויים במינון הגנים עלולים לגרום למחלות כמו MECP2 תסמונת כפילות, הפרעה נוירו-התפתחותית נדירה.
  3. מיפוי נקודות שבירה: על ידי שימוש בטכניקות מתקדמות של רצף DNA, החוקרים זיהו את המיקומים המדויקים שבהם מקטעי DNA אלה מחליפים תבניות המובילות למספר שונה של גנים, כולל MECP2.

מדענים של ד"ר קרוואלו וביילור צפו לראשונה במבנה הגנומי הפתוגני הזה בשנת 2011 תוך כדי לימוד MECP2תסמונת כפילות. רק לאחרונה, עם הופעתה של טכנולוגיית רצף קריאה ארוכה, ניתן היה לחקור בפירוט כיצד הוא נוצר בגנום.

השלכות על מחקר וטיפול במחלות נדירות

"מחקר זה שופך אור על המנגנונים המורכבים המניעים סידורים גנטיים מחדש והשפעתם העמוקה על מחלות נדירות", אמרה ד"ר קלאודיה קרוואלו, המדענית הראשית של PNRI במחקר. "על ידי פתיחת מבני ה-DNA המורכבים הללו, אנו פותחים אפיקים חדשים להבנת הגורמים הגנטיים למחלות נדירות ולפיתוח טיפולים ממוקדים לשיפור תוצאות המטופל".

ממצאים אלו מיושמים במחקר המשך בהובלת ד"ר ביילור דאוט פהליבן, החוקר כיצד מבנים גנומיים מורכבים משפיעים על המאפיינים הקליניים של MECP2 תסמונת הכפילות והשפעתם על גישות טיפוליות ממוקדות.

דילוג לתוכן