کنترل ماشین های مولکولی با دنده ی نانویی
دانشمندان در دانشگاه صنعتی دلفت وین و لوزان کشف کردند که ماشین های پروتئینی که DNA ما را شکل می دهند می توانند جهت را تغییر دهند.
به گزارش نیوز مدیکال تا پیش از این محققان معتقد بودند که این موتور های پروتئینی موسوم به نگهدارنده ساختار کروموزوم ها که حلقه هایی را در DNA ایجاد می کنند فقط می توانند در یک جهت حرکت کنند. این نتایج کلید درک چگونگی شکل دهی این موتور ها به ژنوم و تنظیم ژن های ما است.
رومن بارت از محققان دانشگاه صنعتی دلفت می گوید: «گاهی اوقات یک سلول باید سریعا مشخص کند که کدام ژن باید بیان شود و کدام ژن باید خاموش شود به عنوان مثال در پاسخ به غذا الکل یا گرما این تصمیم باید گرفته شود. برای خاموش و روشن کردن ژن ها سلول ها از چیزی به نام نگهدارنده ساختار کروموزوم ها (SMC) استفاده می کنند. با این حال ماشین های SMC به طور طبیعی نمی دانند به کدام قسمت ها باید وصل شوند. آنها روی جایی از DNA فرود می آیند و شروع به شکل دادن به آن به شکل یک حلقه می کنند تا زمانی که به نقطه ای برسند که مجبور به توقف شوند. به همین دلیل است که این موتور ها به شدت بر توانایی کاوش در هر دو طرف DNA برای یافتن علائم توقف مناسب تکیه می کنند.»
بیوفیزیکدانان دانشگاه صنعتی دلفت اکنون دریافتند که موتور های SMC برخلاف آنچه تصور می شد ممکن است تغییر جهت دهند. بارت می گوید: «آزمایش های ما نشان می دهد که SMC ها به طور لحظه ای DNA را از یک طرف می کشند و سپس جهت کشیدن DNA تغییر می دهند.»
سیس دکر پروفسور دانشگاه صنعتی دلفت که بر این تحقیق نظارت داشت می گوید: «انواع مختلف و متعددی از موتور های SMC وجود دارند. می توانید آن را با گیربکس در خودرو مقایسه کنید. با یک دنده دستی می توانید اجازه دهید خودرو به جلو یا عقب حرکت کند. ما حتی اهرم دنده زیرواحد پروتئین NIPBL را در پروتئین موتور SMC شناسایی کردیم.»
برای کشف دنده معکوس موتور های SMC محققان از یک میکروسکوپ پیشرفته برای بررسی تک پروتئین های DNA استفاده کردند.
بارث می گوید: «وقتی متوجه شدیم که موتور های مولکولی SMC چگونه DNA را شکل می دهند ممکن است شروع کنیم به این سؤال که در بیماری هایی مانند سرطان و بیماری های عصبی چه مشکلی پیش می آید و مهمتر از همه چگونه این مشکلات را اصلاح کنیم. به عنوان مثال بیماری های عصبی می تواند نتیجه ژن های نادرست در مراحل اولیه بارداری باشد. بیماری های خطرناکی مانند سندرم کورنلیا د لانگ به SMC ها مرتبط هستند که در آن موتور ها در سلول های جنین درست کار نمی کنند.»
این مطالعه در نهایت سردرگمی موجود در جامعه علمی در مورد نظریه های مختلف متناقض در مورد نحوه عملکرد SMC ها را برطرف کرد.
انتهای پیام/