کتاب DNA باز می‌شود

در جانداران، سه‌چهارم ِ هر DNA‌، به دور پروتئین‌ها پیچیده شده‌ و مانند نخی به دور قرقره کلاف ِ DNA یا همان نوکئوزوم‌ها۱ را درست می‌کند. مساله این است که بعد از آن پروتئین‌ها چه‌گونه DNA را می‌خوانند. آرمان فتحی‌زاده، از دانش‌گاه صنعتی شریف، و هم‌کارانش مدلی ساخته‌اند که نشان می‌دهد پروتئین‌ها چه‌گونه در طول DNA جابه‌جا می‌شوند؛ کار آن‌ها در EPJ E آمده‌است.

epj_e_1-3-13
نمایشی ساده از مدل کاری از فتحی‌زاده و هم‌کاران

در واقع تاکنون سازوکار فیزیکی «باز کردن کتاب و خواندن محتویات ژنتیکی DNA» را به خوبی نمی‌دانستیم. با توجه به پیچیده‌گی‌ و اندازه‌ی مولکول بررسی دینامیک نوکلئوزوم، با شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی در یک بازه‌ی زمانی مناسب را باید فراموش کرد. نویسنده‌گان به جای این کار یک مدل رایانه‌ای ساده برای نوکلئوزوم نوشتند که در آن DNA با یک سری واحد سخت که نمایش‌گر جفت‌های بازی‌اند، توصیف می‌شود. با معرفی نقاط پیوندی انعطاف‌پذیر میان DNA و هسته‌ی پروتئینی، یک نمایش بسیار فیزیکی از دست‌گاه خواهیم داشت. و به این گونه می‌توان سازوکار غلتش نوکلئوزوم در طول DNA را هم دید.

ایده‌ی کار این است که اثر یک نقص پیچشی (پیچشی اضافه یا کم‌)‌، به آن بخش DNA که به گرد ِ نوکلئوزوم پیچیده شده، برسد. این نقص، درون DNA پیچیده‌شده پخش شده و جلو می‌رود و دست آخر که به سر دیگر می‌رسد، و از آن خارج میشود، نوکلئوزوم به اندازه طولی که پیچش اضافه یا کم شده‌ در آن درگیر است را می‌غلتد۳. این مدل با ایده‌ی کد ژنتیکی دوم۴ که پیش‌تر در ۲۰۰۶ پیش‌نهاد داده شده‌بود، نیز سازگاری دارد. این کد می‌تواند یک کد مکانیکی را که در توالی جفت بازها نوشته شده‌است، در خود داشته‌باشد و با کد ژنتیکی معمولی ترکیب شود.

پی نوشت:

۱. نوکلئوزوم واحد سازنده‌ی کروماتین است. DNA در جاهایی حدود دو دور گرد هشت مولکول هیستون می‌پیچد و ساختاری به وجود می‌آورد که رشته‌های هیستون نام دارد. در مرکز هر نوکلئوزوم، چهار جفت پروتئین دیده‌می‌شود.

۲. نوکلئوزوم، برای خوانده شدن، می‌تواند کاملا از دور هیستون باز شده یا روی آن کم‌کم بغلتد تا در هر لحظه آن بخشی که بعد از منطقه‌ی پیچیده‌شده است خوانده شود.

۳. بیان نادقیقی که گاهی به طبیعت امینواسیدهای یک پروتئین که ساختار دوم و سوم را تعیین می‌کنند، و گاهی هم به شاخصه‌هایی از tRNA که آن را تنها برای سنتزکننده‌ی یک امینواسید، و نه دیگران، قابل شناسایی می‌کند، بازمی‌گردد.

——————————————————————–
انجمن فیزیک ایران
منبع: http://epje.epj.org

دانلود مقاله

مرجع: Rigid body molecular dynamics of DNA inside a nucleosome. A. Fathizadeh et al. (2013), European Physical Journal E 36: 21, DOI 10.1140/epje/i2013-13021-4

image_pdfimage_print
(7 نفر , میانگین : 0٫57 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=1756

سمیر الله وردی

کارشناس عمران، علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فیزیک و تکنولوژی های جدید می باشد و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *