واضح ترین تصاویر ثبت شده از مولکول دی ان ای تا به امروز بعلاوه فیلم

عاشق وب: واضح ترین تصویر ممکن از یک مولوکول دی ان ای(DNA)توسط دانشمندان ثبت گردید. این تصویر پیچ و تاب خوردن اتم ها را نشان میدهد.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا و به نقل از دیلی میل، پژوهشگران دانشگاه های شفیلد(Sheffield)، لیدز(Leeds) و یورک(York) با ترکیب شبیه سازی ابررایانه ای و میکروسکوپ های پیشرفته اتمی تصاویری از مولکول ها ثبت کردند.
وضوح بالا و شبیه سازی به آنها اجازه داد تا حرکت و موقعیت اتم ها را در یک رشته دی ان ای بررسی و مشاهده کنند. به گفته ی پژوهشگران انگلیسی این پروژه، مشاهده ی دی ان ای با این جزئیات می تواند توسعه ی روش های ژن درمانی را سرعت ببخشد. این تصاویر با وضوح بالا نشان میدهد که چگونه فشارها و پیچیدگی های وارد بر دی ان ای موجب تغییر شکل آن درون سلول می شود. پیش از این دانشمندان تنها قادر بودند تا دی ان ای را به وسیله ی میکروسکوپ هایی که تنها می توانستند تصاویر ثابت بگیرند ببینند اما این فیلم می تواند حرکت اتم هارا نشان دهد.
این تصاویر به حدی با جزئیات هستند که می توان ساختار دو رشته ای دی ان ای را مشاهده کرد اما هنگامی که دانشمندان این مشاهدات را با شبیه سازی کامپیوتری ترکیب کردند موفق شدند موقعیت هر اتم را در دی ان ای و نحوه ی پیچ تاب خوردن آنها را نیز مشاهده کنند.
هر سلول انسان رشته ی دومتری دی ان ای دارد. این رشته ها تکامل یافته اند تا برای قرار گرفتن درون سلول پیچ و تاب بخورند. این بدان معناست که دی ان ای حلقه شده در سراسر ژنوم وجود دارد و آن دسته که پیچ خوردگی ندارند تحرک کمتری نسبت به دسته ی دیگر دارند.
محققان حلقه های کوچک دی ان ای را مورد بررسی قرار دادند. این حلقه ها خاص هستند برای اینکه مولکول ها از دو طرف بهم وصل شده اند. این حلقه ها به پژوهشگران کمک می نماید تا بتوانند پیچیدگی دیگری در دی ان ای ایجاد کنند و حرکت آنرا بیشتر کنند. هنگامی که آنها دی ان ای بدون پیچ خوردگی را بررسی کردند تحرک کمی مشاهده نمودند. درحالی که وقتی به دی ان ای یک تاب خوردگی دیگر اضافه کردند مشاهده نمودند که سرعت تحرک آن بیشتر شد و اشکالی عجیب به خود گرفت. آنها دریافتند این حرکات و اشکال عجیب کلید جذب مولکول های دیگر توسط دی ان ای هاست و هنگامی که آنها اشکالی گسترده تر به خود می گیرند تعداد بیش تری از مولکول ها جذب آنها می شوند.

تحقیقات قبلی نشان می داد که این حلقه های کوچک دی ان ای می توانند مشخص کننده ی سن و سلامت باشند و همین طور برای تشخیص زودهنگام بیماریها مورد استفاده قرار گیرند.
از آن جایی که این حلقه ها می توانند پیچ خورده و خم شوند می توانند بسیار فشرده شوند. مطالعه ی دی ان ای با این جزئیات و فهمیدن آن که چگونه این حلقه های فشرده در داخل سلول جا می گیرند می تواند به افزایش سرعت توسعه ی ژن درمانی کمک نماید.
دکتر آلیس پاین (Alice Pyne) استاد پلیمر و ماده چگال نرم در دانشگاه “شفیلد” که این تصاویر را ثبت کرده می گوید: دیدن، باور کردن است، اما وقتی پای چیزی به کوچکی دی ان ای در بین باشد مشاهده ی ساختار دورشته ای مولکول دی ان ای بسیار چالش برانگیز است. این فیلم به ما این امکان را داد تا پیچ خوردن دی ان ای را در سطحی که هیچ گاه ندیده بودیم ببینیم.

پروفسور لین زچی ادریچ (Lynn Zechiedrich) از دانشگاه پزشکی بیلور(Baylor) در هیوستون تگزاس که حلقه های دی ان ای استفاده شده در این تحقیقات را ساخته است می گوید: این تحقیقات قابل توجه بود. آنها جزئیات دقیقی همچون چروک خوردگی ها، حباب ها، اشکال عجیب دی ان ای را به تصویر کشیدند و ما امیدواریم روزی بتوانیم این شکل گیری دی ان ای را کنترل نماییم.
دکتر سارا هریس(Sarah Harris) از دانشگاه لیدز که تحقیقات را نظارت می کرد می گوید: این مطالعات نشان می دهد که قوانین فیزیک بر روی حلقه های کوچک دی ان ای نیز صادق است. همانطور که در ذرات زیراتمی و کهکشان ها وجود دارد. ما می توانیم از ابررایانه ها برای درک فیزیک دی ان ای های تاب خورده استفاده نمائیم تا برای درمان بیماریها حلقه های دی ان ای اختصاصی طراحی نماییم.
این مقاله در Nature Communications به چاپ رسیده است.

مرورگر شما از ویدئو پشتیبانی نمی کند.
فایل آنرا از اینجا دانلود کنید: video/mp4

منبع: عاشق وب