Bilim insanları, erken embriyo gelişimi sırasında gen ifadesinin zamanlamasını hassas bir şekilde kontrol eden yeni bir genetik mekanizma, bir "kısma anahtarı" keşfettiler. Bu bulgu, vücutlarımızın nasıl şekillendiğine dair daha derin bir anlayış sunuyor ve hastalıklar için yeni tedavilerin kapılarını açıyor.
Dr. Irène Amblard ve Dr. Vicki Metzis liderliğindeki MRC Tıbbi Bilimler Laboratuvarı'ndan araştırmacılar, gelişmekte olan embriyolarda genlerin nasıl düzenlendiğini incelediler. Embriyonun arka ucunun oluşumu için kritik öneme sahip olan Cdx2 geni üzerine odaklandılar. Bir organizmadaki tüm hücreler aynı genetik bilgiye sahiptir, ancak belirli genleri seçici olarak aktive edip baskılayarak farklılaşırlar; bu sürece gen ifadesi denir.
Ekip, Cdx2 ifadesinin süresini ve gücünü kontrol eden, kısma anahtarı gibi davranan özel bir DNA elementi buldu. Bu element, tipik güçlendiricilerin veya susturucuların aksine, gen aktivitesini ince bir şekilde ayarlar. Fare embriyolarında genetik mühendislik kullanarak, bu elementi değiştirdiler, Cdx2 ifadesinin zamanlamasını değiştirdiler ve omuriliğin oluşumunu etkilediler.
Bu "zayıflatıcı" element, transkripsiyon faktörleri ve kromatin yeniden modelleme kompleksleri ile etkileşime girerek çalışır. Bu hassas kontrol, diğer önemli gelişim genlerine uygulanabilir. Keşif, gen aktivitesini benzeri görülmemiş zamansal ve uzaysal çözünürlükte özelleştirebilen araçların geliştirilmesini sağlar.
Klinik olarak, bu, gen ifadesi seviyelerini gerektiği gibi ayarlayabilen, potansiyel olarak yan etkileri azaltan ve tedavi etkinliğini artıran gen terapilerine yol açabilir. Bu araştırma, bir zamanlar "çöp DNA" olarak kabul edilen, şimdi gen ifadesinin ana düzenleyicileri olarak kabul edilen genomun kodlamayan bölgelerinin önemini vurgulamaktadır. Bu çalışma, gen ifadesinin sadece açık veya kapalı olmadığını, aynı zamanda ince ayarlı bir modülasyon içerdiğini vurgulamaktadır.