نام پژوهشگر: حیدر پارسایی
مهتاب دست پاک مریم مقدم متین
در بسیاری از موجودات پرسلولی، سلولهای زایا منشا تشکیل موجودات جدید هستند و پایداری و ماندگاری اطلاعات ژنتیکی را در طی نسلها تضمین مینمایند. توانایی سلولهای بنیادی اسپرم ساز به عنوان گروهی از سلولهای زایا، در فرآیند خودنوزایی و قابلیت تبدیل شدن به سلولهای بنیادی پرتوان، فرصتی را جهت درمانهای با مشکلات اخلاقی کمتر و همچنین دستکاریهای ژنتیکی درجهت تولید حیوانات تراریخته فراهم میآورد. بدین ترتیب درک مولکولی سیستمهای ژنتیکی این گروه از سلولها و افزایش دانش در زمینه زیستی آنها، می تواند در به کارگیری آنها در زمینههای پزشکی و درمانی حائز اهمیت باشد. در این مطالعه، یک ناقل لنتی ویروسی dual promoter (fum-m) دارای دو پروموتر اختصاصی در مسیرسلولهای زایا، به نامهای stra8 و c-kit، طراحی شد که به ترتیب بیان دو ژن گزارشگر zsgreen و dsred2 را کنترل مینمایند. همچنین جهت بهبود عملکرد آن در گزارش شرایط واقعی سلول، مطابق با مطالعات گذشته، توالیهای کمکی مانند توالیهای عایق، s/mars و توالیهای توقف، در این ناقل قرار داده شدند. حضور توالی ژن مقاومت به آنتیبیوتیک پیورومایسین، یکی دیگر از ویژگیهای این سازه میباشد که توان انتخاب سلولهای stra8+ را در بین سایر سلولها به این سازه میدهد. در این پژوهش جهت ارزیابی عملگربودن سازه و کارآمد بودن پروموترهای موجود در آن، پس از انتقال سازه به چندین رده سلولی و تایید فعالیت توالیهای پروموتری و همچنین فعال بودن ساختار لنتی ویروسی آن، قدرت پاسخگویی سازه در حضور تیمارهای مختلفی چون رتینوئیک اسید (ra)، عصارههای بیضه موش و خروس، dmso و ریزمولکول chir99021 (به عنوان عاملی موثر در بازبرنامه نویسی سلول) با استفاده از روشهای فلوسایتومتری و real-time pcr مورد ارزیابی قرار گرفت. القا عملکرد هر دو پروموتر stra8 و c-kit موجود در سازه با ra به واسطه حضور توالی های حساس به این ماده در سطح پروموتر و همچنین کاهش عملکرد پروموترها در حضور عصارههای بیضه موش و خروس، بیانگر قدرت دینامیکی سازه در شرایط محیطی مختلف بود. از طرفی تطابق پاسخ هر دو پروموتر موجود در سازه با پروموترهای اندوژنوس آنها در حضور dmso و chir99021، توانست صحت طراحی سازه و عملگربودن توالیهای عایق و دیگر توالیهای کمکی موجود در سازه را تایید نماید. اما با وجود تایید عملکرد پروموترc-kit طی آزمایشهای انجام شده، پروتئین گزارشگر dsred2 نتوانست عملکرد مناسبی را در سطح پروتئین نشان دهد و شناسایی آن با میکروسکوپ فلورسنت ممکن نشد که پیشبینی میشود جایگزین کردن این ژن گزارشگر با انواع دیگر در طی آزمایشهای تکمیلی در آینده، بتواند در بهبود عملکرد سازه موثر باشد. بنابراین نتایج نشان داد که سازه لنتی ویروسی fum-m توانسته است گزارشی مطابق با شرایط واقعی سلول در اختیار ما قرار دهد و به نظر میرسد بهبود ساختار سازه، رفع مشکلات تکنیکی و طراحی آزمایشهای تکمیلی در آینده، بتواند fum-m را به عنوان ابزاری کاربردی در جهت ردیابی وقایع تکوینی در مسیر سلولهای زایا معرفی کرده و دیدگاههای جدیدی را در طراحی ساختارهای اختصاصیتر و با کیفیت بالاتر فراهم آورد.