DNA ماهواره‌ای چیست؟ 4 نکته که باید بدانید.

فهرست مطالب نمایش

DNAماهواره‌ای (Satellite DNA) شامل آرایشی از توالی‌های تکرارشونده پشت‌سرهم است که به طور گسترده در ژنوم (در بیش از ۳۰٪ آن) وجود دارد.DNA ماهواره‌ای عمدتاً در هتروکروماتین و یا نواحی فشرده کروموزومی در سانترومرها، تلومرها و گاهی اوقات حتّی در ناحیه یوکروماتین (ناحیه فعّال ژنوم) وجود دارد. اگرچه عموماً DNAماهواره‌ای به عنوان ناحیه “غیرکدکننده” (به این معنی که پروتئین را کد نمی‌کند) شناخته شده‌است، شواهد اخیر حاکی از آنند که برخی از DNAهای ماهواره‌ای رونویسی می‌شوند.

ساختار DNA ماهواره‌ای

DNAماهواره‌ای شامل آرایشی از توالی‌های تکراری یا تکرارهای پشت‌سرهم است که در کنار هم قرار گرفته‌اند. طول این تکرارها ممکن است به کوتاهی 1 الی 2 جفت‌باز و یا به بلندی 10 الی60 جفت‌باز باشد. به تکرارهای کوتاه پشت‌سرهم (به طول 1 الی 2 جفت‌باز) ریزماهواره یا توالی‌های تکراری ساده (SSRs) می‌گویند. در حالی که توالی‌های تکراری پشت‌سرهم طولانی‌تر (به طول 10 الی60 جفت باز) را Minisatellite یا توالي‌هاي تكراري پشت‌سرهم با تعداد متنوّع (VNTRs) می‌نامند.

مناطق بین دو توالی تکراری ساده یا ریزماهواره به عنوان “توالی‌های تکراری ساده میانی” یا ISSR نامیده می‌شوند. به دلیل وجود تکرارهای بسیار، میزان جهش در DNAماهواره‌ای بالاست. تصور می‌شود از آنجایی که اکثر این توالی‌ها پروتئینی را کد نمی‌کنند، پیامدهای آسیب‌زننده کمی در پی جهش‌های بالا بوجود می‌آیند. بنابراین، هیچ به‌گزینی (selection pressure) در کار نخواهد بود.

چرا به این ساختار “DNA ماهواره‌ای“ می‌گویند؟

چگالی DNA را می‌توان با استفاده از سانتریفیوژ گرادیان چگالی (DGC) محاسبه کرد. هنگامی که محلول حاوی DNA با سرعت چرخشی بسیار بالا می‌چرخد، DNA به شیوه‌ای که به چگالی بستگی دارد، در لوله رسوب می‌کند. پس از تعیین چگالی DNA به این روش، مشخّص شد که DNAماهواره‌ای یک باند جدای “ماهواره‌” متفاوت از بقیه DNA تشکیل می‌دهد.

چگالی DNA بستگی به باز و توالی آن دارد و DNA ماهواره‌ای که حاوی DNA توالی‌های تکراری بسیار است، در مقایسه با بقیه ژنوم، چگالی کم و بخصوصی دارد. با توجه به این عوامل، نام “DNA ماهواره‌ای” ابداع شد.

عملکرد DNA ماهواره‌ای

اگرچه تصور می‌شود که DNA ماهواره‌ای بخشی از «DNA نامرغوب» یا «DNA بی‎‌ارزش» است که ژنوم را اشغال می‌کند، امّا در واقع هیچ تأثیری بر سلامت یک موجود زنده ندارد و طبق آنچه مطالعات اخیر نشان می‌دهند، چند عملکرد بیولوژیکی مشخّص دارند.

آن‌ها در نواحی سانترومری و پری‌سانترومتری قرار دارند و عملکرد سانترومر را تنظیم می‌کنند.
آن‌ها در تشکیل هتروکروماتین نقش دارند. پراکندگی بازهای تکراری A-T منجر به انحنای DNA می‌شود و DNA ماهواره‌ای با مناطق AT بسیار خود، برای بسته‌بندی DNA در نواحی هتروکروماتین، حائز اهمیت است.
رونوشت‌هایی از RNA ماهواره‌ای در بی‌مهرگان، مهره‌داران و گیاهان یافت شده است که در یک مرحله خاصی از رشد، در سلول‌ها و بافت‌های بخصوصی رونویسی می‌شوند.

از آنجایی که توالی‌های DNA ماهواره‌ای بسیار متنوّع و متغیر هستند، سیگنال‌های تنظیمی خاص برای توالی‌ها در DNA ماهواره‌ای وجود دارند که بیان ژن را تنظیم می‌کنند.

کاربردها

نواحی توالی‌های کوتاه DNA در DNA ماهواره‌ای در افراد مختلف، متفاوت است. این تغییرات در طول و توالی DNA ماهواره‌ای برای هر فردی منحصربه‌فرد می‌باشد.

این خاص بودن می‌تواند برای شناسایی افراد بر اساس نقشه DNA آن‌ها مورداستفاده قرار گیرد. این روش انگشت‌نگاری DNA نام دارد و برای شناسایی مجرمان، تعیین هویت و تشخیص اختلالات ژنتیکی استفاده می‌شود.