درونی؛ داخلی
توسط ژانل ویور و مکلیت دانیل
گسترش استفاده از ابزار توالی یابی ژن در مطالعات سرطان زایی محیطی
به گفته محققان NIEHS و همکارانشان، تکنیکی به نام توالی یابی کل اگزوم (WES) با موفقیت روی موش ها به کار گرفته شده است تا بررسی کند که چگونه یک سم قارچی می تواند باعث سرطان کبد شود.
آفلاتوکسین B1 (AFB1) یک سرطان‌زای قوی است که به طور گسترده با سرطان کبد مرتبط است. مردم با خوردن بادام زمینی، ذرت و غلات آلوده به کپک در معرض آفلاتوکسین قرار می گیرند. آفلاتوکسین ها با اتصال متابولیت های خود به DNA جهش های ژنی را القا می کنند.
هدف محققان تایید امکان استفاده از WES در موش‌ها به عنوان یک مدل پستانداران برای مطالعه تغییرات ژنتیکی مرتبط با تومورزایی ناشی از مواد شیمیایی بود. آنها WES را به DNA استخراج شده از بافت کبد موش پس از قرار گرفتن 14 و 90 روزه با AFB1 اعمال کردند. جهش های ناشی از سرطان زا قادر به تغییر مسیرهای متعدد درگیر در چرخه سلولی، تکثیر، ترمیم و مرگ هستند و در نتیجه به ایجاد سرطان بدخیم کمک می کنند. به طور خاص، نتایج نشان داد که جهش در Mcm8، Bdp1 و Cct6a ممکن است نقش مهمی در ترویج تشکیل سرطان ایفا کند.
به گفته نویسندگان، این مطالعه اعتبار WES موش صحرایی را به عنوان یک ابزار مولکولی مهم برای استفاده در مطالعات اکتشافی و ترجمه ای نشان می دهد که هدف آن روشن کردن تأثیر متقابل بین ژنتیک، تأثیرات محیطی و بیولوژی بیماری است.
نقل قول: فولی جی اف، الگارت بی، فادکه دی، ماو دی، تریپودی آی، کلاوزن ان، ویک ام، گلدول دبلیو، گریش کی، شاه آر، مریک بی‌ای. 2023 پروفایل کل اگزوم و رونویسی کبد به دنبال مواجهه با آفلاتوکسین B1 در موش صحرایی. J Appl Toxicol; doi: 10.1002/jat.4463. [Online 12 Mar 2023]. (JW)
استرس ردوکس چگونه جهش ایجاد می کند
به گفته محققان NIEHS و همکارانشان، ویژگی‌های متابولیکی و جهشی انواع مختلف اکسیدان‌ها بسیار متفاوت است.
استرس ردوکس به دلیل عدم تعادل اکسیدان ها و آنتی اکسیدان ها در سلول ها ایجاد می شود و نشانه بارز پیری در سرطان و همچنین بیماری های عصبی و التهابی است. عوامل ردوکس می توانند مستقیماً به DNA آسیب رسانده و جهش هایی ایجاد کنند که منجر به بی ثباتی ژنوم می شود. برای درک اینکه چگونه جهش زایی ناشی از استرس ردوکس به بیماری و پیری کمک می کند، لازم است اثرات ژنتیکی و متابولیکی انواع مختلف عوامل ردوکس بررسی شود.
برای این منظور، محققان طیف های جهشی برومات پتاسیم را در DNA مخمر تک رشته ای نشان دادند و آنها را با اثر انگشت های جهشی تولید شده توسط پراکسید هیدروژن و پاراکوات مقایسه کردند. سه عامل ردوکس – برومات پتاسیم، پراکسید هیدروژن و پاراکوات – به جای هم در تحقیقات، از جمله مطالعات در سلول‌های انسانی استفاده می‌شوند. محققان با استفاده از ترکیبی از رویکردهای ژنتیکی، بیوشیمیایی، بیوفیزیکی و محاسباتی، به طور غیرمنتظره ای مناظر متابولیک سلولی مختلف و موتیف های جهشی ناشی از قرار گرفتن در معرض برومات پتاسیم را در مقایسه با سایر عوامل ردوکس کشف کردند.
قابل توجه ترین تغییر ناشی از برومات پتاسیم، که در نانوایی های ایالات متحده استفاده می شود، کاهش چشمگیر آنتی اکسیدانی به نام گلوتاتیون بود. علاوه بر این، قرار گرفتن در معرض برومات پتاسیم منجر به افزایش سطح سوپراکسید عامل ردوکس شد. اهمیت کشف یک امضای جهشی برای برومات پتاسیم با یافتن بار جهشی افزایش یافته آن در نمونه های سرطان انسانی برجسته می شود. به گفته نویسندگان، این تحقیق ممکن است چارچوبی برای شناسایی نشانگرهای زیستی انواع مختلف استرس ردوکس در تومورهای انسانی فراهم کند. [Read related article.]
نقل قول: Degtyareva NP، Placentra VC، Gabel SA، Klimczak LJ، Gordenin DA، Wagner BA، Buettner GR، Mueller GA، Smirnova TI، Doetsch PW. 2023 تغییرات در مناظر متابولیک علائم جهشی متمایز اما متمایز و پیامدهای سیتوتوکسیک استرس ردوکس را شکل می دهد.. Nucleic Acids Res; doi: 10.1093/nar/gkad305. [Online 20 April 2023]. (JW)
پیگیری روند قرار گرفتن در معرض فتالات و فنل در دوران بارداری
به گفته محققان NIEHS و همکارانشان، قرار گرفتن زنان باردار در معرض مواد شیمیایی مختل کننده هورمون به نام فتالات ها و فنول ها با گذشت زمان کاهش یافته است، در حالی که قرار گرفتن در معرض جایگزین های فتالات افزایش یافته است.
فتالات ها و فنل ها به دلیل استفاده گسترده در محصولات مراقبت شخصی، بسته بندی مواد غذایی، اقلام خانگی و مصالح ساختمانی در همه جا در محیط وجود دارند. اگرچه این مواد شیمیایی خطر جدی سلامتی برای جمعیت عمومی دارند، اما نگرانی خاصی برای زنان باردار دارند. قرار گرفتن در معرض بسیاری از فتالات ها و فنل ها با معرفی مواد شیمیایی جایگزین کاهش می یابد. با این حال اطلاعات کمی در مورد روندهای زمانی یا پیش بینی کننده های قرار گرفتن در معرض این ترکیبات جدیدتر، به ویژه در میان جمعیت های باردار، وجود دارد.
برای رفع این شکاف دانش، محققان غلظت 12 متابولیت فتالات، چهار متابولیت جایگزین فتالات و 12 فنل را در نمونه ادرار جمع آوری شده از 900 زن باردار بین سال های 2007 تا 2018 اندازه گیری کردند. از سوی دیگر، افزایش شدیدی در غلظت متابولیک جایگزین‌های فتالات، مانند دی (ایزونونیل) سیکلوهگزان-1،2-دی کربوکسیلیک اسید، دی ایسونونیل استر (DINCH) و دی-2-اتیل هگزیل ترفتالات (DEHTP) وجود داشت.
علاوه بر این، غلظت نشانگرهای زیستی بیشتر مواجهه‌های شیمیایی در میان شرکت‌کنندگان سیاهپوست و اسپانیایی تبار غیر اسپانیایی بالاترین بود. به گفته محققان، این یافته ها اهمیت ادامه مطالعه این مواد شیمیایی جدید و نوظهور را برجسته می کند.
نقل قول: Bommarito PA، Stevens DR، Welch BM، Weller D، Meeker JD، Cantonwine DE، McElrath TF، Ferguson KK. 2023 روندهای زمانی و پیش بینی کننده های فتالات، جایگزینی فتالات، و نشانگرهای زیستی فنلی در مطالعه رشد جنین LIFECODES. Environ Int 174:107898. (JW)
نشانگرهای متیلاسیون مربوط به سن بیولوژیکی ممکن است خطر فشار خون بالا را ثبت کنند
به گفته محققان NIEHS، سن بیولوژیکی بالاتر، همانطور که توسط تغییرات متیلاسیون DNA منعکس می شود، با خطر ابتلا به فشار خون بالا در زنان مرتبط است.
فشار خون بالا یا فشار خون بالا در میان افراد مسن شایع است و خطر ابتلا به بیماری های قلبی عروقی را افزایش می دهد. متیلاسیون DNA (DNAm) – یک تغییر شیمیایی که در آن گروه‌های متیل به مکان‌های خاصی در DNA مرتبط با رونویسی ژن متصل می‌شوند – می‌تواند به عنوان یک ساعت برای ارزیابی سن بیولوژیکی و خطر ابتلا به بیماری‌های مرتبط با سن استفاده شود. با این حال، مطالعات کمی نشانگرهای سن بیولوژیکی مانند DNAm را در رابطه با فشار خون بالا بررسی کرده اند.
محققان NIEHS از سه نشانگر DNAm برای بررسی ارتباط سن بیولوژیکی با شیوع و بروز فشار خون بالا استفاده کردند. پروفایل DNA خون برای 4419 زن، همراه با داده های مربوط به فشار خون بالا در ثبت نام و طی 10 سال پیگیری سالانه تولید شد.
آنها خاطرنشان می کنند که تخمین های مبتنی بر متیلاسیون از سن بیولوژیکی بیشتر از سن تقویمی یک زن قبل از شروع فشار خون بالا است و به نظر می رسد در سال های پس از تشخیص و درمان بالا باقی می ماند. این یافته ها به روشن شدن ارتباط بین تغییرات مولکولی مرتبط با سن و فشار خون بالا کمک می کند و نشان می دهد که شاخص های سن بیولوژیکی ممکن است برای طبقه بندی خطر فشار خون بالا مفید باشد.
نقل قول: کرسوویچ جی کی، سندلر دی‌پی، تیلور جی. 2023 سن بیولوژیکی مبتنی بر متیلاسیون و شیوع و بروز فشار خون بالا. فشار خون بالا 80 (6): 1213-1222. (MD)
محدود کردن کرونا با کند کردن تکثیر ویروس
به گفته محققان NIEHS و همکارانشان، یک جفت پروتئین پستانداران به نام TUT4/7 RNA های ویروسی را برای پوسیدگی و کاهش تکثیر کروناویروس ها مشخص می کند.
شناسایی عواملی که پردازش RNA ویروسی را تنظیم می کنند برای توسعه درمان های جدید بسیار مهم است. یکی از پدیده‌های جالب این است که دم‌های پلی(A) ویروسی – رگه‌هایی از RNA که فقط از بازهای آدنین تشکیل شده‌اند – در طول عفونت تغییر طول می‌کنند و در نتیجه به طور بالقوه به تکثیر ویروس کمک می‌کنند.
برای بررسی مکانیسم‌های زیربنایی، محققان بر روی یک فرآیند بیوشیمیایی به نام یوریدیلاسیون پایانی تمرکز کردند که عبارت است از افزودن یک نوکلئوباز به نام اوراسیل به انتهای RNA. آنها این فرآیند را با آلوده کردن سلول‌ها به ویروس کرونا به نام ویروس هپاتیت موش مورد مطالعه قرار دادند.
آزمایش‌ها نشان داد که دم‌های پلی(A) کروناویروس‌ها دو نوع یوریدیلاسیون را نشان می‌دهند، که یکی از آنها به پروتئین‌های پستانداران به نام اوریدیلیل ترانسفراز پایانی 4 (TUT4) و اوریدیلیل ترانسفراز پایانی 7 (TUT7) که مجموعاً TUT4/7 نامیده می‌شوند، بستگی دارد. کاهش این پروتئین‌ها سطح uridylation دم کوتاه را کاهش می دهد، تکثیر ویروس را تحریک می کند و مقدار RNA ویروسی را افزایش می دهد.
بر اساس یافته‌ها، محققان فرض می‌کنند که TUT4/7 مستقیماً RNAها را هدف قرار می‌دهد تا تخریب آنها را افزایش دهد، که به نوبه خود ظرفیت تکثیر ویروس را محدود می‌کند. در مجموع، نتایج یک مسیر ناشناخته را در پردازش RNA کروناویروس ها نشان می دهد.
نقل قول: Gupta A، Li Y، Chen SH، Papas BN، Martin NP، Morgan M. 2023. اوریدیلاسیون با واسطه TUT4/7 RNA های زیر ژنومی کرونا، تکثیر ویروس را کند می کند. Commun Biol 6(1):438. (JW)
