SIM2

يُعدّ البروتين Single-minded homolog 2 بروتينًا يُشفّر في البشر بواسطة جين SIM2 . ^{[ 4 ] [ 5 ]} ويلعب دورًا رئيسيًا في نمو خط منتصف الجهاز العصبي المركزي ، بالإضافة إلى بناء الوجه والرأس. ^{[ 6 ]}

يُعدّ الجينان SIM1 و SIM2 نظيرين لجين single-minded (sim) في ذبابة الفاكهة . يُشفّر جين sim في ذبابة الفاكهة عامل نسخ يُعدّ منظمًا رئيسيًا لتكوين الخلايا العصبية في خط الوسط بالجهاز العصبي المركزي. يقع الجين SIM2 ضمن المنطقة الكروموسوميةالمعروفة بمتلازمة داون ، وتحديدًا على الذراع q للكروموسوم 21 ، في النطاق 22.2. ^{[ 6 ]} بناءً على موقعه على الكروموسوم، ووظيفته المحتملة كمثبط نسخ، وتشابهه مع جين sim في ذبابة الفاكهة، يُقترح أن يُساهم الجين SIM2 في بعض الأنماط الظاهرية المحددة لمتلازمة داون. ^{[ 5 ]}

ثبت أن SIM2 يتفاعل مع ناقل مستقبلات الهيدروكربون العطري النووي . ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

عندما يتم نقل جين SIM2 إلى خلايا PC12 ، فإنه يؤثر على دورة نضج الخلية الطبيعية. يثبط SIM2 التعبير عن السيكلين E ، مما يثبط بدوره قدرة الخلية على تجاوز نقطة التفتيش G1/S ويكبح قدرتها على التكاثر. كما أنه يزيد من وجود البروتين p27 ، وهو بروتين مثبط للنمو . يثبط وجود p27 تنشيط كينازات تنظيم دورة الخلية . ^{[ 11 ]}

يوجد للجين ثلاث حالات: +/+، ±، و-/-. عندما يُعبَّر عن الجين كـ SIM2 -/-، يُعتبر مُعطَّلاً، وتظهر العديد من التشوهات الجسدية، خاصةً في منطقة الجمجمة والوجه . يُعاني الأفراد المصابون بـ SIM2 -/- من شقٍّ كامل أو جزئي في الحنك الثانوي، وتشوهات في اللسان والنتوءات الجناحية للعظم الوتدي . تُسبب هذه التشوهات ابتلاع الهواء ، أو ما يُعرف بـ "ابتلاع الهواء"، وقد تؤدي إلى الوفاة بعد الولادة . يؤدي ابتلاع الهواء الشديد إلى تراكم الهواء في الجهاز الهضمي ، مما يُسبب انتفاخ البطن. ^{[ 6 ]} يُعتقد أن الإفراط في التعبير عن جين SIM2 يُسبب بعض التشوهات الظاهرية المميزة لمتلازمة داون . وجود mRNA الخاص بـ SIM2 في أجزاء عديدة من الدماغ المعروفة بظهور تشوهات فيها لدى الأفراد المصابين بمتلازمة داون، وكذلك في الحنك ، والظهارة الفموية واللسانية ، وعظام الفك السفلي والعظم اللامي . ^{[ 6 ]}

يوجد شكلان معروفان من بروتين SIM2، يؤديان أدوارًا مختلفة في الأنسجة المتنوعة. وقد ثبت أن الشكل SIM2 Short (SIM2s) يُعبر عنه تحديدًا في أنسجة الغدة الثديية . ^{[ 12 ]} يُعد SIM2s شكلًا متغايرًا ناتجًا عن عملية التضفير، ويفتقر إلى الإكسون 11 من جين SIM2. ^{[ 13 ]} وقد أظهرت الأبحاث أن SIM2s يُساهم في نمو الغدة الثديية، وله خصائص مثبطة للأورام، وخاصة في سرطان الثدي. ^{[ 12 ] [ 14 ] [ 15 ]} في عينة من الفئران، عندما لم يُعبر عن SIM2s في الخلايا الظهارية للثدي، ظهرت عيوب في النمو أدت إلى ظهور خصائص شبيهة بالسرطان في الخلايا. ^{[ 15 ]} تمثلت هذه العيوب في زيادة تكاثر الخلايا، وغزو الخلايا للنسيج الضام المحيط، وفقدان استقطاب الخلايا، وفقدان جزيئات الالتصاق الخلوي E-cadherin. ^{[ 15 ]} تشير هذه الملاحظات إلى أن SIM2s ضروري لنمو الغدة الثديية بشكل سليم. ^{[ 15 ]} سمحت التجارب التي أعادت إدخال جين SIM2s في خلايا سرطان الثدي البشري بملاحظة خصائص كبح الورم. وأظهرت مقارنة خلايا الثدي البشرية الطبيعية بخلايا سرطان الثدي البشري باستخدام التلوين المناعي النسيجي أن تعبير جين SIM2s كان أعلى في الخلايا الطبيعية منه في الخلايا السرطانية. ^{[ 12 ]} وأظهرت إعادة إدخال تعبير جين SIM2s في خلايا سرطان الثدي انخفاضًا في النمو والتكاثر والقدرة على غزو الأنسجة. ^{[ 12 ]} يثبط جين SIM2s عمل جين ميتالوبروتياز المصفوفة-3 (MMP3)، والذي يشمل هجرة الخلايا، وتطور السرطان، والتحول الظهاري-الميزانشيمي (EMT). ^{[ 12 ]} كما يثبط جين SIM2s عامل النسخ SLUG الذي بدوره يثبط التحول الظهاري-الميزانشيمي. ^{[ 15 ]} يسمح تثبيط التحول الظهاري-الميزانشيمي ببقاء الإي-كاديرين وعدم خضوع الخلية للتحول الظهاري-الميزانشيمي المرضي المرتبط بتكوين الورم. ^{[ 15 ]} تُظهر هذه الإجراءات التأثيرات المثبطة للأورام لـ SIM2s في ظهارة الثدي.

يستطيع العلماء تعطيل الجين عمدًا. وللقيام بذلك، يُجرون عملية إعادة التركيب المتماثل ، ويحذفون كودون البدء المتوقع والأحماض الأمينية الـ 47 التالية . ثم يُدخل موقع تقييد EcoRI في الكروموسوم. ^{[ 6 ]}