York, Sheffield ve Leeds Üniversitelerinden araştırmacılar tarafından, küçük DNA çemberlerinin bir hücrenin içindeki dans benzeri hareketleri nasıl yaptıklarını ilk kez görmemizi sağlayan video oluşturdular.
York, Sheffield ve Leeds Ãœniversitelerinden bir bilim ekibi tarafından geliÅŸtirilen görüntüler, ÅŸimdiye kadar yakalanmış tek bir DNA molekülünün en yüksek çözünürlüklü görüntülerine dayanıyor.Â
Mikroskobik Ä°ncelemeler
Daha önce bilim adamları, yalnızca statik görüntü almakla sınırlı mikroskoplar kullanarak DNA’yı görebiliyorlardı. Ancak ÅŸimdi Yorkshire ekibi, bükülmüş DNA moleküllerinin videolarını oluÅŸturmak için geliÅŸmiÅŸ atomik kuvvet mikroskobunu süper bilgisayar simülasyonlarıyla birleÅŸtirmeyi baÅŸardı.
Görüntüler o kadar ayrıntılı ki, DNA’nın ikonik çift sarmal yapısını görmek mümkün, ancak simülasyonlarla birleÅŸtirildiÄŸinde, araÅŸtırmacılar DNA’daki her bir atomun konumunu ve nasıl bükülüp kıvrıldığını görebildiler.
Her insan hücresi iki metre DNA içerir. Bu DNA’nın hücrelerimizin içine sığması için bükülmek, dönüp sarılmak üzere evrimleÅŸmiÅŸtir. Bu, döngüsel DNA’nın genomun her yerinde olduÄŸu ve gevÅŸemiÅŸ meslektaÅŸlarından daha dinamik davranış gösteren bükülmüş yapılar oluÅŸturduÄŸu anlamına gelir.
Ekip, molekülün her iki ucunda bir halka oluÅŸturacak ÅŸekilde birleÅŸtirildiÄŸi için özel olan DNA mini dairelerine baktı. Bu döngü, araÅŸtırmacıların DNA mini dairelerine fazladan bir bükülme vermesini saÄŸlayarak DNA’nın daha güçlü dans etmesini saÄŸladı.
AraÅŸtırmacılar, herhangi bir bükülme olmaksızın gevÅŸetilmiÅŸ DNA’yı görüntülediklerinde, çok az ÅŸey yaptığını gördüler. Bununla birlikte, DNA’ya ek bir bükülme verdiklerinde, aniden çok daha dinamik hale geldi ve bazı çok egzotik ÅŸekilleri benimsediÄŸi görülebildi. Bu egzotik dans hareketlerinin, daha geniÅŸ bir ÅŸekil yelpazesi benimsedikleri ve daha çok çeÅŸitli diÄŸer moleküller onu çekici bulduÄŸu için, DNA için baÄŸlanma partnerleri bulmanın anahtarı olduÄŸu bulundu.
Hücrelerde DNA mini halkalarını tespit eden Stanford’un önceki araÅŸtırması, bunların potansiyel saÄŸlık ve yaÅŸlanma göstergeleri olduklarını ve hastalık için erken belirteçler olarak iÅŸlev görebileceklerini öne sürüyor.
DNA mini daireleri bükülüp bükülebildiÄŸinden, aynı zamanda çok kompakt hale gelebilirler. DNA’yı bu kadar detaylı inceleyebilmek, bükülmüş ve sıkıştırılmış DNA çemberlerinin hücrelere nasıl girdiklerini kullanarak yeni gen terapilerinin geliÅŸimini hızlandırabilir.
Bu çalışmalar bize ne sağlayacak ?
Çalışmada teorik modellemeyi yapan, EPSRC Erken Kariyer Ãœyesi ve York Ãœniversitesi Fizik Bölümü öğretim görevlisi Dr. Agnes Noy ÅŸunları söyledi: “Bilgisayar simülasyonları ve mikroskopi görüntüleri, deneyler yapıyor ve çift sarmal DNA’nın her bir atomunun nasıl dans ettiÄŸini izlememizi saÄŸlıyor. “
Görüntüleri yakalayan Sheffield Ãœniversitesi Polimerler ve YumuÅŸak Madde öğretim görevlisi Dr. Alice Pyne, “Görmek inanmaktır, ancak DNA kadar küçük bir ÅŸeyle, tüm DNA molekülünün sarmal yapısını görmek son derece zordu.
GeliÅŸtirdiÄŸimiz videolar, DNA bükülmesini daha önce hiç görülmemiÅŸ bir ayrıntı düzeyinde gözlemlememizi saÄŸlıyor. “
AraÅŸtırmada kullanılan DNA mini dairelerini yapan ABD, Houston Teksas’taki Baylor Tıp Koleji’nden Profesör Lynn Zechiedrich, “Dr. Pyne ve iÅŸ arkadaşının süper sarmallı mini dairelerimizin yeni AFM yapıları son derece heyecan verici, çünkü dikkat çekici ayrıntı, ne kadar kırışmış, kabarmış, kıvrılmış, denatüre olmuÅŸ ve tuhaf bir ÅŸekilde ÅŸekillendirilmiÅŸ, bir gün kontrol etmeyi umuyoruz. “
AraÅŸtırmayı denetleyen Leeds Ãœniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu’nda doçent olan Dr. Sarah Harris ÅŸunları söyledi: “Fizik yasaları, atom altı parçacıklar ve galaksiler için olduÄŸu kadar minik ilmekli DNA için de geçerlidir. Bükülmüş DNA’nın fiziÄŸini anlamak için süper bilgisayarları kullanabiliriz. Bu, Profesör Zechiedrich gibi araÅŸtırmacıların gelecekteki tedaviler için ısmarlama mini daireler tasarlamasına yardımcı olacaktır. “
Yorum Ekle