ساختار دی‌ان‌ای در سلول‌های زنده‌ی انسان چگونه است؟
.webp)
مجله علمی ایلیاد - گروهی از دانشمندان از موسسه‌ی تحقیقات پزشکی گاروان و دانشگاه‌های ولز و سیدنی، ساختار جدید دی‌ان‌ای را کشف کردند که بنیانِ تکامل یافته‌ی «i-motif» درون سلول‌های زنده‌ی انسان نامیده می‌شود.
در اعماق سلول‌های بدن‌مان دی‌ان‌ای قرار دارد. اطلاعات موجود در کد دی‌ان‌ای، دستورالعمل‌های دقیقی در مورد چگونگی ساخته شدنِ بدن‌مان و چگونگی عملکرد آن ارائه می‌دهند. شکل «مارپیچ دوتایی» نمادین دی‌ان‌ای از سال ۱۹۵۳ میلادی، مورد توجه عموم قرار گرفته، یعنی زمانی‌که «جیمز واتسون» و «فرانسیس کریک» ساختار دی‌ان‌ای را کشف کردند.
هرچند، اکنون مشخص است که رشته‌های کوتاه دی‌ان‌ای در شکل‌های دیگری نیز می‌توانند وجود داشته باشند و دانشمندان تصور می‌کنند که این اشکال متفاوت نقش مهمی در چگونگی خوانش کد دی‌ان‌ای و زمان آن ایفا می‌کنند.
یکی از نویسندگان این مقاله، دکتر «دنیل کریست» از مرکز ژنوم بالینی کینگهورن در موسسه‌ی تحقیقات پزشکی گاروان و دانشکده‌ی پزشکی سنت وینسنت در دانشگاه نیو ساوت ولز، گفت: «وقتی بیشتر ما به دی‌ان‌ای فکر می‌کنیم، آن‌را شبیه به مارپیچ دوتایی می‌بینیم. این تحقیق به ما یادآوری می‌کند که ساختارهای کاملاً متفاوتی از دی‌ان‌ای وجود دارد که برای سلول‌های‌مان اهمیت دارند.»
یکی دیگر از نویسندگان به نام دکتر «مارسل دینگر» از موسسه‌ی تحقیقات پزشکی گاروان و دانشگاه نیو ساوت ولز، گفت: «i-motif گره‌ا‌ی چهار رشته‌ای از دی‌ان‌ای است. در ساختار این گره، حروف C در یک رشته‌ی دی‌ان‌ای به یکدیگر می‌چسبند، بنابراین این ساختار خیلی متفاوت با مارپیچ دوتایی است که در آن، حروف در رشته‌های مخالف یکدیگر را شناسایی می‌کنند و حروف C به حروف G می‌چسبند.»
اگرچه محققان i-motif را قبلاً نیز دیده بودند و آن‌را با جزئیات مطالعه کرده بودند، فقط در شرایط آزمایشگاهی مشاهده شده است، یعنی تحت شرایط مصنوعی در آزمایشگاه و نه درون سلول‌ها. درواقع، آن‌ها بحث کردند که آیا ساختارهای دی‌ان‌ای i-motif در تمام موجودات زنده وجود دارند، سوالی که یافته‌های جدید به آن پاسخ می‌دهند.
دکتر کریست، دکتر دینگر و همکارانشان برای شناسایی i-motifها درون سلول‌ها ابزار جدید و دقیقی را طراحی کردند؛ بخشی از مولکول آنتی‌بادی که می‌تواند i-motifها را تشخیص داده و به آن‌ها بچسبد. تاکنون، کمبود آنتی‌بادی‌های تخصصی برای i-motifها درک ما از نقش آن‌ها را محدود کرده بود. آنتی‌بادی نتوانست دی‌ان‌ای را در شکل مارپیچ شناسایی کند و همچنین نتوانست «ساختارهای چهارگوش G» که از لحاظ ساختاری به دی‌ان‌ای چهاررشته‌ای مشابه است را تشخیص دهد. با این ابزار جدید، این گروه توانست محل i-motifها را در دامنه‌ای از خطوط سلول انسان کشف کند.
نویسندگان این مطالعه با استفاده از روش‌های فلورسنس برای تشخیص محل i-motifها توانستند لکه‌های سبز رنگ زیادی را درون هسته شناسایی کنند که درواقع موقعیت i-motifها را نشان می‌دادند. دانشمندان نشان دادند که i-motifها غالباً در نقطه‌ای خاص در چرخه‌ی حیات سلول شکل می‌گیرند.
نویسنده‌ی اول این مطالعه، دکتر «مهدی زراعتی» از موسسه‌ی تحقیقات پزشکی گاروان و دانشگاه نیو ساوت ولز، گفت: «به نظرمان رفت و آمد i-motifها نشانه‌ای از وظایف‌شان است. این احتمال وجود دارد که آن‌ها برای کمک به روشن و خاموش کردن ژن‌ها آن‌جا باشند و بر خوانشِ فعال یا عدم خوانش فعال یک ژن تاثیر بگذارند.»
دکتر کریست افزود: «همچنین فکر می‌کنیم که ماهیت زودگذر i-motifها توضیح دهد که چرا شناسایی آن‌ها در سلول‌ها تاکنون بسیار دشوار بوده است.» دکتر دینگر گفت: «کشف شکل جدیدی از دی‌ان‌ای در سلول‌ها هیجان‌انگیز است و این یافته‌ها به ما کمک می‌کنند درک کنیم این شکل جدید از دی‌ان‌ای برای چیست و آیا تاثیری بر سلامت و بیماری انسان می‌گذارند؟»
نتایج تحقیقات این گروه در مجله‌ی Nature Chemistry منتشر می‌شود.
نوشته: SciNews
ترجمه: سحر الله‌وردی - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: سحر الله‌وردی - مجله علمی ایلیاد