راهنماتو- محققان ساختار جدیدی از DNA تلومری را با کمک فیزیک و یک آهنربای کوچک کشف کردند. بسیاری از دانشمندان تلومرها را کلیدی برای زندگی طولانی تر می دانند. آنها از ژن ها در برابر آسیب محافظت می کنند، اما هر بار که یک سلول تقسیم می شود کمی کوتاه تر می شوند و اگر خیلی کوتاه شوند، سلول می میرد. دانشمندان می گویند این کشف موفقیت آمیز به ما در درک پیری و بیماری کمک می کند.
وقتی نام DNA را می شنوید، فیزیک معمولاً اولین رشته علمی نیست که به ذهنتان خطور می کند. با این حال، جان ون نورت از موسسه فیزیک لیدن (LION) در هلند، یکی از دانشمندانی است که این ساختار جدید DNA را پیدا کرده است. او به عنوان یک بیوفیزیکدان از روش های فیزیک برای آزمایش های بیولوژیکی استفاده می کند. این موضوع همچنین توجه زیست شناسان دانشگاه فناوری نانیان در سنگاپور را به خود جلب کرد و از او خواستند تا به مطالعه ساختار DNA تلومرها کمک کند. هر سلول بدن ما حاوی کروموزوم هایی است که حامل ژن هایی هستند که ویژگی های ما را تعیین می کنند (مثلاً چه شکلی هستیم). در انتهای این کروموزوم ها تلومرها قرار دارند که از کروموزوم ها در برابر آسیب محافظت می کنند. آنها کمی شبیه به نوک‌های پلاستیکی انتهای بند کفش ما هستند.
از آنجایی که DNA بین تلومرها طویل است، باید تا شود تا در یک سلول قرار گیرد. این امر با پیچاندن DNA در اطراف بسته های پروتئین به دست می آید. DNA و پروتئین ها با هم به عنوان نوکلئوزوم شناخته می شوند. اینها به شکلی شبیه به رشته ای از مهره ها، با یک نوکلئوزوم، یک تکه DNA آزاد (یا غیر متصل)، یک نوکلئوزوم و غیره مرتب شده اند.
سپس این رشته مهره ها بیشتر تا می شود. نحوه انجام این کار به طول DNA بین نوکلئوزوم ها بستگی دارد. قبلاً دو ساختار که پس از تا شدن رخ می داد، شناخته شده بودند. اما ون نورت و همکارانش در مطالعه خود ساختار تلومر دیگری را کشف کردند. در اینجا نوکلئوزوم‌ها بسیار به هم نزدیک‌تر هستند، بنابراین دیگر هیچ DNA آزاد بین مهره‌ها وجود ندارد که در نهایت یک مارپیچ بزرگ از DNA ایجاد می کند.
ساختار جدید با استفاده از ترکیبی از میکروسکوپ الکترونی و طیف‌سنجی نیروی مولکولی کشف شد. در اینجا یک سر DNA به یک اسلاید شیشه ای وصل شده و یک توپ مغناطیسی کوچک به سر دیگر چسبیده شد. مجموعه ای از آهنرباهای قوی بالای این توپ قرار گرفت تا رشته ها را از هم جدا کند. با اندازه گیری مقدار نیروی مورد نیاز برای جدا کردن مهره ها، در مورد نحوه تا شدن رشته ها می توان اطلاعات بیشتری بدست آورد. سپس محققان سنگاپور از یک میکروسکوپ الکترونی برای دریافت تصویر بهتر از ساختار استفاده کردند.
ون نورت می‌گوید این ساختار «جام مقدس زیست‌شناسی مولکولی» است. اگر ساختار مولکول‌ها را بشناسیم، این به ما بینش بیشتری در مورد چگونگی روشن و خاموش شدن ژن‌ها و نحوه برخورد آنزیم‌ها در سلول‌ها با تلومرها می‌دهد. کشف ساختار تلومری جدید درک ما را از بلوک های ساختمانی در بدن را بهبود می بخشد و این به نوبه خود در نهایت به ما کمک می کند تا پیری و بیماری هایی مانند سرطان را بهتر درک کنیم و داروهایی برای مبارزه با آنها تولید کنیم. نتایج این مطالعه 14 سپتامبر در مجله علمی Nature منتشر شده است.
دیدگاه شما چیست؟
دیدگاه ها