تست عنوان
close
فدراسیون سرآمدان علمی ایران | اخبار | فیلمبرداری از چگونگی تکثیر DNA برای اولین بار
متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۶/۰۴/۱۳

تعداد بازدید : ۳۴۰

تعداد رای : ۳

فیلمبرداری از چگونگی تکثیر DNA برای اولین بار

پژوهشگران اولین تصویر از تک مولکول DNA در حال تکثیر را ضبط کرده اند و این تصویر سوالهای زیادی در مورد چگونگی فرایند تکثیر بوجود آورده است. این تصاویرِ واقعی، میزان قابل توجهی از "تصادفی بودن" را در این بخش پایه ای در بوجود آمدن انسان به تصویر میکشد و میتواند چگونگی امکان تکثیر بدون جهش ژنتیکی را به چالش بکشد.

این فیلم راه و همچنین پرسشهای جدیدی در مورد فرایند تکثیر باز میکند. DNA متشکل از دو رشته متقابل ژنتیکی است که از چهار پایگاه مختلف تشکیل شده است: گوانین، تیمین، سیتوزین و آدنین (G، T، C و A). تکثیر زمانی رخ میدهد که آنزیمی به نام هلیکِیس  نوارهای دوگانه ی هلیکس را به دو رشته ی جدا تبدیل میکند. آنزیم دومی به نام پریمیس یک "آغازگر" را به هر یک از این رشته ها وصل میکند و آنزیم سوم به نام دی ان ای پلیمراز به این آغازگر متصل میشود و پایه های لازم را برای تولید دوگانه ی هلیکس فراهم میکند. این حقیقت که هلیکس دوگانه از دو پایه که در خلاف جهت یکدیگر حرکت میکنند ساخته شده، به این معنی است که یکی از این رشته ها معروف به "رشته ی اصلی" است که به دور رشته ی اول حرکت میکند و رشته ی دیگر رشته ی عقب مانده نام دارد که به دنبال رشته ی اصلی حرکت میکند. مواد ژنتیکی جدید که به هر کدام از آنها در طول پروسه ی تکثیر متصل شده است نسخه ی کاملا یکسانی از شریک اصلی آنها محسوب میشود. پس زمانی که رشته ی اصلی جدا میشود، آنزیمها پایه هایی اضافه میکنند که مشابه با رشته های عقب مانده ی اصلی است، و زمانی که رشته ی عقب مانده جدا میشود، موادی جایگزین میشود که کاملا مشابه با رشته ی اصلی است.

دانشمندان تا مدتها تصور میکردند که DNA پلیمراز بر روی رشته های اصلی و عقب مانده، همواره در طول پروسه ی تکثیر با یکدیگر همگام هستند و بنابراین هیچ کدام در طول فرایند انحلال از یکدیگر پیشی نمیگیرند و منجر به جهش نخواهند شد. اما این پژوهش نشان میدهد که چنین همگام سازی ای وجود ندارد و تقریبا هرکدام از رشته ها بصورت مستقل با یکدیگر عمل میکنند ولی همواره نتیجه رضایت بخش است.

این تیم پژوهشی یک مولکول DNA را از باکتری E.coli استخراج کرد و تغییرات آنرا بر روی شیشه مشاهده کرد. بعد از آن رنگی را که به هلیکس دوگانه میچسبد اما به رشته ی تکی نمیچسبد بکار برده شد. این به این معنی است که دانشمندان میتوانند پیشرفت دوگانه ی هلیکس (زمانی که 2 هلیکس جدید تولید میشود) را پیگیری کنند. در حالی که DNA باکتریها و انسانها با یکدیگر متفاوت است اما انها از قانون تکثیر یکسانی استفاده میکنند، بنابراین این تصاویر در مورد اتفاقاتی که در بدن ما میافتد مسائل زیادی را بیان میکند. این تیم متوجه شد سرعت متوسطی که دو رشته تکثیر میشود تقریبا برابر است اما در طول فرایند مکثها و شروعهای شگفت انگیزی وجود دارد که باعث میشود بنظر برسد که دو پروسه ی کاملا جدا از هم با زمانبندی متفاوت از یکدیگر در حال وقوع است. این پژوهش نشان میدهد که هیچ هماهنگی ای بین رشته ها وجود ندارد. 

سوال اساسی این است که وقتی این دو رشته به صورت مستقل عمل میکنند چگونه انحلال هلیکس دوگانه جهش ها را کم و زیاد میکند تا همه چیز به خوبی پیش برود؟ این مسئله که طبیعت بسیار بی نظم تر از آنچیزی است که بشر همواره فکر میکرده بسیار جالب توجه است. 

این پژوهش در مجله ی Cell به چاپ رسیده است. این مجله در رده مجلات گروه ب فدراسیون سرآمدان قرار میگیرد و پژوهشگران ایرانی با چاپ مقاله در این مجله میتوانند تا 200 میلیون ریال تشویقی دریافت کنند.


برای مشاهده این مقاله لینک مقاله را کلیک نمایید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)