پروتئین‌های SMC می‌توانند جهت حرکت DNA را تغییر دهند؛ کشف جدید از دانشگاه دلفت و همکاران

پژوهشگران به‌تازگی کشف کرده‌اند پروتینی‌هایی که ماموریت نگهداری پایستگی سازولوژیک کروموزوم‌ها را بر عهده دارند، می‌توانند جهت عملکرد خود را تغییر داده و DNA را بازآرایی کنند. این می‌تواند تأثیرات على در زمینه بیماری‌های مرتبط با ژن داشته باشد.

به نقل از، دانشمندانی از دانشگاه دلفت، مرکز زیست‌شناسی وین و دانشگاه لوزان کردند که ماشین‌های پروتئینی به نام پروتئین‌های SMC که وظیفه‌ی شکل‌دهی به DNA را دارند، می‌توانند جهت حرکت خود را تحول دهند.

پیش‌تر فرض می‌شد موتور‌های SMC که با کردن های DNA به یکدیگر، ساختار‌های حلقه‌ای می‌سازند و تنها در یک جهت حرکت کنند. این بینش‌های ارز درموقع سازمانده‌ی ژنوم و تنظیم فعالیت ژن‌ها ارائه می‌دهد.

بعضی اوقات سلول باید سریع تصمیم بگیرد کدام ژن‌ها باید فعال شوند و کدامان غیر‌فعال بمانند؛ برای مثال در واکنش به غدا، الکل یا گرما. برای روشن و خاموش کردن ژن‌ها، سلول‌ها از موتور‌های نگهداری ساختار کروموزوم (SMC) بهره می‌برند که عملا کلید عمل می‌کنند و های گوناگون DNA را به هم متصل می‌سازند.

بیش‌تر بخوانید: تحقیق هشداردهنده: چتبات‌های هوش مصنوعی بهراحتی برای تولید محتوای خطرناک فریبداده می‌شوند

ماشین‌های SMC به‌ طبیعت نمی‌دانند کدام DNA باید به هم متصل شوند. آن‌ها فقط از یک نقطه‌ای از DNA شروع به فعالیت می‌کنند و آن را به شکل حلقه می‌کشند، تا به نقطه‌ای برسند که مجبور به توقف شوند؛ به همین دلیل، موتور‌های SMC به توانایی جستجو در دو سمت DNA برای یافتن علائم توقف مناسب متکی هستند.

آخرین مطالب

• بازدید رئیس‌جمهور از دستاوردهای فناورانه کاراشاب در کنفرانس ملی مخابرات ۱۴۰۴
• یوتوب قابلیت ترقی کیفیت ویدیو با هوش مصنوعی را به اپلیکیشن تلویزیون اضافه کرد
• بهترین و احساسی‌ترین انیمه‌های غم‌انگیز؛ ۱۰ اثر ماندگار برای اشک‌ریزی
• قابلیت را به اضافه کرد؛ ساخت آواتار شخصی برای ویدیوهای هوش مصنوعی
• تأثیر مشکلات مالی والدین بر مهارت‌های اجتماعی کودکان؛ نتایج یک تحقیق طولی

<h2 class="wp-block-heading" id="h-کشف-راز-پروتئین-های-smc-و-نقش-آنها-در-dna"کشف راز پروتئین‌های SMC و نقش آنها در DNA

<figcaption class="wp-element-caption"این عکس مشخص می کند DNA را موتور SMC به نام کوهسین (به رنگ بنفش/ آبی) به‌شکل حلقه تا می‌کند. قسمت بنفش موتور (که با برچسب قرمز/ سبز اشکار شده) زیرواحد پروتئینی NIPBL است که همانند دسته‌دنده عمل می‌کند و جهت حرکت را تحول می‌دهد.

بیوفیزیک‌دانان دانشگاه دل که بر _ قبلی، موتور‌ها‌ی SMC می‌توانند جهت حرکت خود را تغییر دهند. این,

تحقیقات اولیه نشان می‌داد موتور‌ها‌ی SMC فقط می‌توانند در یک جهت خاص حرکت کنند، در حالی که بررسی‌های دیگر این را داشتند که این موتور‌ها DNA را به‌زمانی از هر دوطرف می‌کشند.

آزموزش‌های ما نشان می‌دهد ماشین‌های SMC موقت DNA را از یک سمت می‌کشند، سپس جهت خود را تغییر داده و DNA را از سمت دیگر می‌کشند. به این، می‌توانند به‌ مرور DNA را از دو طرف به شکل حلقه گردانند. یافتیم این حرکت در تمام انواع موتور‌ها‌ی SMC که تعدادشان بسیار زیاد است، صادق است.

او افزود این را می‌توان به گیربکس ایکی تشبیه کرد با دنده‌دستیک دستی می‌توان ماشین را به جلو یا عقب حرکت داد. ما حتی این دنده را شناسایی کردیم. این دنده، زیروحد پروتئینی NIPBL است که در موتور پروتئینی SMC کوهن موجود است.

<figcaption class="wp-element-caption"در این عکس شماتیک، زنجیر نشان‌دهنده DNA است که توسط ماشین SMC به‌شکل حلقه تا می‌بشود. قسمت‌های دارای برچسب قرمز و سبز، دسته‌دنده‌های NIPBL می باشند که جهت ماشین را تحول خواهند داد.

پژوهشگران از می‌کروسکوپ پیشرفته دست‌ساز برای یافتن دنده معکوس در موتور‌ها- SMC استفاده کردند که امکان مشاهده پروتئین‌های تکی بر مولکولات DNA جداگانه را می‌دهد. این دستاورد بسیار محسوب می‌شود.

سلول شامل می‌لیون‌ها پروتئین است و بدن انسان از تریلیون‌ها سلول راه‌اندازی شده است. استخراج تعدادی محدود پروتئین و توانایی مشاهده تک‌تک آن‌ها، نمونه‌ای برجسته فناوری نانو است که شامل عکسبرداری در مقیاس نانوم‌تر می‌شود — یعنی ۱۰۰ هزار بار کوچک‌تر از عرض یک موی انسان!

<h2 class="wp-block-heading" id="h-درک-عملکرد-موتورها-ی-مولکولی-smc-راهی-برای-درمان-بیماری-ها"فهمیدن کارکرد موتورها‌ی مولکولی ؛ راهی برای درمان بیماری‌ها

بارت می‌گوید هنگامی که بفهمیم موتور‌ها- مولکولی SMC چگونه ساختار DNA را شکل می‌دهند، می‌توانیم بررسی کنیم که در بیماری‌هایی مانند سرطان و بیماری‌های زوال عصبی چه مشکلی پیش می‌آید و، مهم‌تر، چگونه می‌توان این مشکلات را اصلاح کرد.

او گفت به عنوان مثال، بیماری‌های زوال عصبی می‌توانند از تنظیم نادرست ژن‌ها در مراحل اولیه باروری شوند. چندین بیماری شدید، از جمله سندرم کورنلیا دی لانگ، با موتور‌ها- SMC مرتبط است. در این بیماری‌ها، به احتمال زیاد موتور‌ها- SMC در سلول‌های جنین نتوانستند به‌درستی جهت خود را تغییر دهند.

به بارت، یافتن شباهت‌ها بین موتور‌ها- SMC

دیگر نیازی نیست برای هر نوع پروتین SMC مکانیسمی جدید بگردیم. این کار پیشرفت در علم کاربردی را تسریع می‌کند. خوشحالم که این دانش به شرکت‌های دارو‌سازی، بیمارستان‌ها و درن‌هایت پزشکان منتقل شود.

دسته‌بندی مطالب

<a href="https://espayder.ir/?cat=۱۸"کسب و کار

<a href="https://espayder.ir/?cat=۱۹"تکنولوژی

<a href="https://espayder.ir/?cat=۱"آموزشی

<a href="https://espayder.ir/?cat=۲۰"سلامت