БЭЖИН -- Судлаачид жимсний үйрмэгийн (fruit flies) бүх хөгжлийн мөчлөгийн туршид ганц эсийн 3D спатио-цаг хугацааны олон омогийн атлас өвөрмөц байдлаар бүтээж, биологийн хөгжлийн молекулын төвшний ойлголтуудыг олж авсан байна.

Энэ шинэчлэл нь хөгжлийн алдаа, түүнтэй холбоотой өвчин механизм дээр судалгаа хийхэд дэмжлэг үзүүлэх гэж таамаглаж байна. Судалгааг Ханжөү хотод байрладаг BGI Research болон Шэньжень дэх Удаан Шинжлэх Ухаан Технологийн Өмнөд Их Сургуулийн хамтран хийсэн бөгөөд үр дүнгээ Cell сэтгүүлд нийтлүүлсэн.

Шинжлэх ухаанчид амьтны хөгжлийг ген болон эсүүд хамтран ажилладаг нарийн төвөгтэй процесс гэж тайлбарлаж, энэ нь спатио-цаг хугацааны нарийн зохицуулалттай байдаг гэж тэмдэглэжээ.

Жимсний үйрмэгийг загвар амьтан болгон ашиглан тэдний хөгжлийн мөчлөг нь дөрвөн тодорхой үе шатаар явагддаг: өндөг, лавра, хүүдий, насанд хүрэгчид. Энэ бүх хөгжлийн процесс нь "амьд театрын үйлдвэрлэл" гэдэгтэй адил бөгөөд энд тус бүрийн эсийн орж ирэх цаг, байрлал, дараа дараагийн тусгайлсан эсийн төрөлд шилжих үйл явц нь генийн "сценарийн" дагуу нарийн зохицуулагддаг.

Судалгааны баг нь BGI-ийн өөрийн боловсруулсан технологиудыг ашиглан жимсний үйрмэгийн өндөгний цусанд 30 минут тутамд болон хоёр цагийн интервалд өндөр нягтралтай дээж авах ажиллагаа явуулсан байна, мөн лавра болон хүүдий үе шатуудын гол хөгжлийн цаг хугацааны цэгүүдэд системтэй дээж авах ажиллагааг хэрэгжүүлжээ.

Энэхүү стратеги нь 3.8 сая гаруй орон зайтай ганц эсийн транскриптомын агуулах томоохон мэдээллийн санг бий болгосон бөгөөд энэ нь амьдралын мөчлөгийг хамарсан байна.

Спатео хэмээх спатио-цаг хугацааны шинжилгээний алгоритмийг ашиглан тэд нарийн өндөр нарийвчлалтай 3D загварыг дахин бүтээн, эдийн хэлбэржих ба генийн илэрхийллийн орон зайны динамикийг нарийн картографчилжээ. Эдгээр мэдээллийг нэгтгэснээр судлаачид эсийн хувьсгалын гаригийн зураглалыг бий болгож, эсийн хувьсгалыг удирдаж буй үндсэн молекулын механизмүүдийг илрүүлжээ.

“Төрөл бүрийн туйнуудын эсүүд өөр өөр хувьслын замуудыг дагаж явдаг. Транскрипцийн хүчин зүйлүүд 'эсийн удирдагчид' шиг үйлчилж, эсүүдийг тодорхой үүрэгт томилохын тулд генүүдийг идэвхжүүлэх эсвэл дарах замаар хувьслын үйл явцыг зохион байгуулдаг” хэмээн судалгааны хамтрагч автор Ван Мингюэ хэлсэн.

Ван мөн олон өмнө нь мэдэгдэхгүй байсан транскрипцийн хүчин зүйлүүдийг илрүүлсэн бөгөөд эдгээр нь мэдрэлийн систем, гэдэс, болон дотоод шүүрлийн хөгжлийн хувьд чухал үүрэг гүйцэтгэж магадгүй гэж онцолсон.

Нийгмийн 70 орчим хувь нь хүний өвчинтай холбоотой генүүд жимсний үйрмэгийн (fruit flies) төрлүүдтэй адил байдаг тул энэ судалгаа нь хүний хөгжлийн өвчнийг судлахад хүчтэй лавлагаа болж, биомедицин судалгааны шинэ замуудыг нээх боломжийг олгож байна” гэж Ван хэлэв.