پزشکی و سلامت

برملا شدن رازهای همانند سازی DNA

DNA علمنا
نوشته شده توسط سرویس پزشکی و سلامت

با نگاهی به آنزیم های بک وارد (رو به عقب) در DNA، دانشمندان راز این موضوع را که چرا همانندسازی DNA همیشه در جهت رو به جلو اتفاق می افتد را برملا کردند. آن ها مشخص کردند که آنزیمِ جهت معکوس به این دلیل در همانند سازی DNA شرکت نمی کند که برای یک فرآیند ساختاری پیچیده مورد نیاز است.
زنجیره های نوکلوئوتیدی مانند DNA و RNA با ساخت نسخه هایی از زنجیره های دیگر، سنتز می شوند. این فرآیند همیشه در جهت فوروارد (رو به جلو) انجام می گیرد. همیشه از یک سر به سر دیگر. در طی این پروسه، دو زنجیره ی DNA که تبدیل به چهار زنجیره شده است، در دو جهت مخالف از یکدیگر باز می شوند.
مین یائو (Min Yao) از دانشگاه هوکایدو می گوید: “زمانی که DNA همانند سازی شد، دو مارپیچ دو رشته ای به وجود می آید، یکی از این مارپیچ ها به شکل معمول DNA است و مارپیچ دیگر به قطعاتی تقسیم می شود، که این قطعات بعدا می بایست به یکدیگر متصل گردند. همواره یکی از بزرگترین سوالات در زیست شناسی این بوده است که چرا سلول ها یک آنزیم در جهت معکوس برای همانند سازی ندارند تا هر دو زنجیره بتوانند به صورت کارآمد سنتز شوند.”
اخیرا یک گروه تحقیقاتی، آنزیمی به نام “پروتئین های مشابه Thg1 یا TLPs” یافته اند که می توانند نوکلئوتیدها را در جریان همانند سازی DNA در جهت مخالف اضافه کنند. نمونه های اضافه شدن نوکلئوتیدها در جهت مخالف بسیار نادر است. TLP ها استثنا هستند و نوکلئوتیدها را در جهت مخالف به منظور اصلاح انتهای مخالف RNA های آسیب دیده مرتب می کنند. در این تحقیق جدید، یائو و تیم تحقیقاتی اش از روش کریستالوگرافیِ اشعه ی X برای مشخص کردن ساختار پیچیده ی ترکیب TLP/RNA استفاده کردند. این کار به آن ها دید جدیدی در مورد مکانیسم پیچیده ای که این امکان را به TLP ها می دهد تا بتوانند نوکلئوتیدها را در جهت مخالف به RNA متصل کنند، داد.
آنالیزهای ساختاری آن ها یک فرایند دو مرحله ای را مشخص کرد؛ ابتدا مولکول های تامین کننده ی انرژی به کار گرفته می شوند، سپس نوکلئوتیدها اضافه می گردند. مرحله ی دوم در واکنش فوروارد هم دیده می شود. چیزی که در مورد واکنش معکوس منحصر به فرد است، انرژی به کار گرفته شده در آغاز است. به نظر می رسد آنزیم، این انرژی را برای تغییر جهت واکنش از حالت فوروارد به جهت معکوس، به کار می گیرد.
این تیم مشخص کرد آنزیم جهت معکوس در همانندسازی DNA به کار گرفته نمی شود به این دلیل که در یک فرآیند ساختاری پیچیده مورد نیاز است.
یائو می گوید: “با مقایسه ی جزئیات مکانیسم های مولکولیِ واکنش های فوروارد و معکوسِ آن، می توانیم زمینه های تکاملی همانندسازی DNA را به طور کامل درک کنیم”

درباره نویسنده

سرویس پزشکی و سلامت

دیدگاه شما چیست