ملخص
السبب الأكثر شيوعًا لصغر الرأس الجسدي المتنحي الأولي (MCPH)، وهو اضطراب في النمو العصبي يتميز بانخفاض حجم الدماغ والتخلف العقلي، هو طفرة في جين مجموعة صغر الرأس غير الطبيعي للمغزل (ASPM) (المعروف سابقًا باسم الجين المرتبط بالأنيبيب الصغير غير الطبيعي للمغزل)(1). يتم ترجمة ASPM في أعمدة المغزل أثناء الانقسام. ضربة قاضية ASPM باستخدام الرناوات الصغيرة المسببة للتداخل (siRNAs) تؤدي إلى إعادة توجيه ثلم المغزل / الانقسام الانقسامي وفشل التحريك الخلوي (2). ASPM هو بروتين مهم للغاية حيث أن التغيرات في اتجاه انقسام الخلايا أثناء النمو العصبي لها عواقب وخيمة على حجم الدماغ النامي وسوء توجيه المغزل يؤدي إلى تطور السرطان من خلال تحفيز عدم الاستقرار الجيني، وعدم تنظيم الأنسجة، والورم النقيلي وتوسيع الخلايا الجذعية السرطانية.
تعد الشاشات الجينية العكسية باستخدام مكتبات الرناوات الصغيرة المتداخلة أداة قوية في تحديد الجينات المتعددة المشاركة في مسارات النمو والمرض (3). لتحديد الجينات المشاركة في تنظيم حجم الدماغ وتكوين السرطان، تم إجراء شاشتين من siRNA (بروتين كيناز الإنسان ومكتبات يوبيكويتين البشرية) باستخدام فقدان ASPM في عمود المغزل كقراءة الشاشة. سيقوم الطالب (1) بتحليل نتائج الشاشة لتحديد الجينات المشاركة في تنظيم ASPM وتوطينه، والتقدم الانقسامي واتجاه الانقسام والسمية الخلوية (2) إجراء تجارب ضربة قاضية siRNA للتحقق من صحة نتائج الجينات المرشحة (3) إجراء دراسات البيولوجيا الجزيئية والخلوية لمزيد من توصيف طبيعة النتائج وكيفية تعديلها أو تفاعلها مع ASPM وما هي الوظيفة المحددة للتفاعل فيما يتعلق بانقسام الخلايا، لتحديد جينات MCPH المرشحة وتحديد الأهداف العلاجية الجديدة للسرطان.
التوقيت المناسب وفرص التدريب:
يعد انقسام الخلايا أحد أهم العمليات الخلوية ويهدف هذا المشروع إلى تعزيز فهمنا لتنظيم الانقسام الفتيلي مع إشارة محددة إلى تكوين الخلايا العصبية وتكوين السرطان. سيوفر المشروع تدريبًا متعدد التخصصات في مناهج الجينوم الوظيفية (يشمل الفحص عالي الإنتاجية وتحليل الصور) تليها دراسات البيولوجيا الجزيئية والخلوية (الفحص المجهري المناعي، والنشاف الغربي، ودراسات الهطول المناعي المشترك، والاستنساخ، وفحوصات وظيفية محددة تعتمد على طبيعة النتائج المرشحة). سيكون هناك تركيز مبكر على تحليل الصور وتفسير مجموعات البيانات الكبيرة، مما سيوفر مهارات تحليلية حيوية ومعلوماتية حيوية قابلة للتحويل.
المراجع:
- بوند وآخرون، (2002)، نات جينt. 32: 316-20. بميد: 12355089
- Higgins وآخرون., (2010) BMC Cell Biol 11:85. بميد: 21044324
- Wheyway وآخرون، (2015) Nat Cell Biol. 17:1074-1087 بميد:26167768
