اكتشاف مركب بروتيني قد يساعد في إصلاح الحمض النووي لمرضى هنتنغتون

مرض هنتنغتون هو اضطراب وراثي يُتلف الخلايا العصبية في الدماغ، مما يُؤدي إلى فقدان المصابين به قدراتهم الإدراكية والحركية.

يكشف بحث جديد تقوده الباحثة الدكتورة آنا بلوتشينيك من جامعة توماس جيفرسون عن المسارات الجزيئية الكامنة وراء هذا المرض.

بالتعاون مع الباحثة في الدراسات العليا فنجلين لي، والباحث المساعد أشوتوش فادتي، وزميلة أبحاث ما بعد الدكتوراه مايوري بهاتيا، اكتشفت هي وبقية أعضاء فريقها مُركبًا بروتينيًا يُصلح الحمض النووي غير الطبيعي، وقد يكون هدفًا مُحتملًا لمرض هنتنغتون.

نُشر البحث في مجلة Nature Communications .

تكرار في الحمض النووي

يتميز مرض هنتنغتون بتكرار غير طبيعي في الحمض النووي.

مع تقدم المصابين بهنتنغتون في العمر، يزداد طول هذا التسلسل، مما يؤدي إلى اختلال محاذاة خيوط الحمض النووي، كما لو كانت أزرار قميص في ثقوب خاطئة.

يُنشئ هذا الاختلال حلقات إضافية في الحمض النووي، مما يجعله أطول فأطول، وهذا بدوره يؤدي إلى إنتاج بروتين سام يُؤدي في النهاية إلى موت الخلايا العصبية.

أظهرت أبحاث سابقة أن الطفرات الصغيرة في بروتين يُسمى FAN1 قد تُعجّل أو تُؤخر ظهور مرض هنتنغتون. ويعتقد الدكتور بلوسينيك أن FAN1 قد يلعب دورًا مهما في إزالة هذه الحلقات الزائدة من الحمض النووي، لذا شرع فريق البحث في اختبار هذه النظرية.

وباستخدام مجهر إلكتروني لتوليد "صور" لبروتين FAN1 أثناء تفاعله مع الحمض النووي، وجد الفريق أن البروتين يتصرف مثل المقص، حيث يقطع حلقات إضافية من الحمض النووي غير الطبيعي.

لتحقيق ذلك، تعاون بروتين FAN1 مع بروتين آخر يُسمى PCNA، مُشكِّلاً مُركَّبًا مُستقرًا.

وجدت الدكتورة بلوتشينيك أن الطفرات نفسها المُرتبطة بالظهور المُبكِّر للمرض أثَّرت أيضًا على استقرار مُركَّب FAN1-PCNA، مما جعله أقل فعالية في إزالة الأجزاء الزائدة من الحمض النووي، كما هو الحال مع المُقصَّات ذات الشفرات غير الحادة.

بالإضافة إلى مساعدة الباحثين على فهم الأساس الجزيئي لمرض هنتنغتون، يضع هذا البحث مجمع FAN1-PCNA كهدف علاجي واعد.

وقالت الدكتورة بلوتشينيك، عضو كلية سيدني كيميل الطبية: "استنادًا إلى بحثنا، إذا جعلت مركب FAN1-PCNA أكثر استقرارًا، أو صنعت المزيد من بروتين FAN1، فقد يكون ذلك وقائيًا ويؤخر ظهور المرض".