منبع: پناستیت (Penn State)
مترجم: شیرین سادات صفوی
به لطف گروهی از محققان بینالمللی، بهزودی درهای یک پایگاه داده عظیم متنباز بر روی جوامع علمی، دانشگاهها، محققان و عموم مردم باز خواهد شد تا بتوانند عناصر اصلی ژنوم انسانی، مانند ژنها، RNAهای ثبت شده و مواردی از این دست را در آن ثبت کنند.
در مقالهای که آوریل 2011 در مجله PLoS Biology به چاپ رسید، پروژه ENCODE (دانشنامه عناصر دیانای - Encyclopedia Of DNA Elements) معرفی شد که شمایی کلی از تلاش تیمهای مختلف برای تفسیر دنباله ژنوم انسانی را به تصویر کشیده و محملی است برای استفاده مناسب از حجم عظیم اطلاعاتی که تا به حال در این باره گردآوری شده است.
راس هاردیسون (Ross Hardison)، استاد بیوشیمی و بیولوژی مولکولی دانشگاه پناستیت و همچنین یکی از محققان اصلی پروژه ENCODE، توضیح داده که در واقع ENCODE به مثابه اختتامیهای برای پروژه ژنوم انسانی است؛ پروژهای سیزدهساله که تلاش داشت تمام بیست تا بیست و پنج هزار ژن انسانی را شناسایی کند. ENCODE بر پایه اشتراک اطلاعات به صورت متنباز قرار گرفته تا اکتشافات علمی و درک عمومی از این دانش را افزایش دهد.
پروژه ENCODE با انتشار پایگاه داده خود در آدرس genome.ucsc.edu/ENCODE و همچنین ارسال ابزارهایی برای تسهیل استفاده از این پایگاه در encodeproject.org به چنین هدفی رسیده است. هاردیسون میگوید: «حتی همین حالا دانشمندان با استفاده از منابع ENCODE مشغول تحقیق و اکتشاف هستند. ولی تحول انقلابی این پروژه آنجا است که این دانشمندان از این منابع برای آموزش دانشجویان بیولوژی در سرتاسر جهان هم استفاده میکنند. مثلا کلاسهای خود ما در دانشگاه پناستیت از اطلاعات واقعی که کمی پیشتر از سوی آزمایشگاهها منتشر شدهاند، برای تعریف مساله و بحث بر روی آن استفاده میکنند.»
هاردیسون میگوید حد اقل سه میلیارد جفت پایه از ژنوم انسانی وجود دارد که مساله دستهبندی و تفسیر آنها را بسیار طولانی میکند. «ما هدف بسیار عظیمی داریم: شناسایی کارکرد تکتک نوکلئوتیدهای ژنوم انسانی. ما نه تنها مشغول کشف ژنهایی هستیم که اطلاعات سلولها را مشخص کرده و پروتئین میسازند، بلکه میخواهیم بدانیم چه چیزی مشخص میکند کدام پروتئین باید در کدام سلول و دقیقا در چه زمانی ساخته شود.»
هاردیسون میگوید: «از دنباله دیانای انسانی اغلب به عنوان یک زبان گفتاری نام برده میشود که کلیدی برای تفسیر و ترجمه آن نداریم و تا وقتی که گرامر و دستور زبان آن را پیدا نکنیم، این زبان چیزی جز درهمآمیختگی نامفهومی از حروف نخواهد بود.» پروژه ENCODE اطلاعاتی از قبیل مکان اتصال پروتئینها به دیانای و مکانهایی که مواد شیمیایی اضافی به دیانای میچسبند، به همراه دارد. این پروتئینها و مواد شیمیایی اضافی هستند که به ما در شناخت چگونگی تفسیر سلولهای مختلف بدن انسان از زبان دیانای کمک خواهند کرد.
در مقاله منتشر شده، تیم پروژه ENCODE نشان میدهد که چطور اطلاعات این دانشنامه میتواند در شناسایی سریع رابطه میان بیماری و دنباله DNA که از شخصی به شخص دیگر فرق میکند، یاریدهنده باشد. برای مثال، دانشمندان میدانند که گونههای متفاوت دیانای که در بالادست ژنی به نام MYC قرار میگیرند، با انواع مختلفی از سرطان رابطه دارند؛ ولی تا همین اواخر سازوکار این رابطه ناشناخته بود. اطلاعات ENCODE تایید کردهاند که گونهای از دیانای میتواند اتصال پروتئینهای مشخصی را تغییر دهد و منجر به افزایش اثر MYC و در نتیجه باعث بروز سرطان شود.
هاردیسون میگوید: «تنها 1/1 درصد از ژنوم انسانی را پروتئین تشکیل میدهد. با این حال همین مقدار بسیار زیاد است و این که بخش اعظم سازوکار عملکرد و وضعیت ژن خارج از محدوده کدبندی شده دیانای قرار دارد، اوضاع را پیچیدهتر میکند. دانشمندان ابزار محدودی برای تحقیق در مورد ژنوم دارند که یکی از پرکاربردترین آنها، مقایسه میانگونهای است. مثلا میتوان انسانها و شامپانزهها را با هم مقایسه کرد و اطلاعات ارزشمندی به دست آورد. اما پروتئینهای اندکی میان انسان و شامپانزه تفاوت دارند. مهمترین تفاوت میان ما و نزدیکترین گونه حیاتی به ما وضعیت ژن است – ژن در بنیادین سطح خود باعث بروز خصوصیاتی چون رنگ چشم، قد و آسیبپذیری در مقابل بیماریهای خاص میشود. پروژه ENCODE به ثبت پروتئینهایی کمک میکند که در وضعیت و عملکرد ژن نقش دارند. مقاله ما نه تنها در مورد چگونگی یافتن داده، بلکه در مورد چگونگی استفاده از این دادهها برای تفسیر ژنوم انسانی هم صحبت میکند.»
| < قبلی | بعدی > |
|---|