نقش ژن IGF2 در رشد، ناهنجاري‌هاي ژنتيكي و اپي‌ژنتيكي پستانداران

The role of the IGF2 gene in the growth genetic and epigenetic abnormalities of mammals

بيان ژن IGF2 در بسياري از بافت هاي جنيني زياد است، اما پس از تولد، سطوح بيان آن در بسياري از اندام‌ها به شدت كاهش مي‌يابد. با اين حال، در مراحل بعدي زندگي، بيان mRNA آن ممكن است به طور قابل توجهي در اندام‌هاي مختلف بسته به سن متفاوت باشد. الگوهاي بيان IGF2/Igf2 بزرگسالان نيز بين گونه‌ها بسيار متفاوت است. بيان ژن IGF2 در بافت‌هاي پستانداران در سطح رونويسي تحت تنظيمات پيچيده‌اي قرار دارد. معمولا فقط يك آلل IGF2 بيان مي شود؛ آلل ديگر با نقش گذاري (ايمپرينتينگ) ژنومي خاموش مي‌شود. نتايج مطالعات مختلف نشان مي‌دهد كه IGF2 عملكردهاي تكميلي در حمايت از رشد، تمايز، مهاجرت و متابوليسم انواع مختلف سلول‌ها در ارگانيسم در حال رشد دارد. لذا، در اين مطالعه مروري، نقش ژن IGF2 در رشد، ناهنجاري‌هاي ژنتيكي و اپي‌ژنتيكي پستانداران مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در مجموع مي‌توان نتيجه گرفت كه IGF2 متعلق به يك شبكه ژني نقش گذاري شده (ايمپرينت شده) است. بيان آن توسط چندين فاكتور بالادستي تنظيم مي‌شود و تعداد زيادي از عوامل پايين دستي را تنظيم مي‌كند. استفاده از فناوري‌هاي جديد با توان عملياتي بالا (يعني توالي‌يابي نسل بعدي، ارزيابي متيلاسيون DNA و توالي‌يابي RNA) براي اختلالات نقش گذاري شده در حيوانات يا سلول‌هاي بنيادي با قدرت‌هاي متفاوت القايي و مدل‌هاي اميدبخش سلول‌هاي بنيادي پرتوان دنداني، رمزگشايي دقيق‌تر بازيگران بالادست و پايين دست درگير در عملكردهاي چندگانه مختص بافت IGF2 را امكان پذير مي‌كند. پيشرفت‌هاي بالقوه مرتبط با چنين مدل‌سازي بيماري‌هاي مرتبط با IGF2 چالش‌هاي جديدي را به وجود مي‌آورد و اين حوزه تحقيقاتي را بيش از پيش گسترش مي‌دهد.

IGF2 gene expression is high in many fetal tissues, but its expression levels in many organs decrease drastically after birth. However, at later stages of life, its mRNA expression may vary significantly in different organs depending on age. Adult IGF2/Igf2 expression patterns also vary greatly between species. IGF2 gene expression in mammalian tissues is under complex regulation at the transcriptional level. Usually, only one IGF2 allele is expressed; genomic imprinting silences the other allele. The results of various studies show that IGF2 has complementary functions in supporting the growth, differentiation, migration, and metabolism of different types of cells in the growing organism. Therefore, in this review study, the role of the IGF2 gene in the Development, genetic and epigenetic abnormalities of mammals are investigated. Altogether, it can be concluded that IGF2 belongs to an imprinted gene network. Its expression is regulated by several upstream factors and regulates a large number of downstream factors. The application of new high-throughput technologies (i.e., next-generation sequencing, evaluations of DNA methylation and RNA sequencing) to imprinted disorders in mice or induced pluripotent stem cells and promising dental pluripotent stem cells models should make it possible to decipher more precisely the upstream and downstream actors involved in multiple tissue-specific functions of IGF-II. The potential breakthroughs associated with such modeling of IGF2-linked diseases open up new challenges and expand this field of research still further.