هر سلول حاوی هزاران پروتئین مختلف است که هرکدام عملکرد مخصوص به خود را دارند. اطلاعات مربوط به سنتز این پروتئینها در ژنها ذخیره میشوند و توسط ماشینهای بزرگ مولکولی به نام ریبوزومها خوانده شده و برای تولید زنجیرههای آمینواسیدی مورد استفاده قرار میگیرند. در مرحلهی بعد این زنجیرهها باید به ساختارهای سه بعدی تبدیل شوند، برای جلوگیری از بروز خطا در این مرحله، مولکولهایی به نام چاپرون بر تا خودن پلیپپتیدها و تولید پروتئین نظارت میکنند.
مقالهی مرتبط: کشف کلید خاموشسازی ویرایشگر ژن
محققان مرکز زیست شناسی مولکولی دانشگاه هیدلبرگ در همکاری با مرکز تحقیقات سرطان آلمان نحوهی عملکرد یکی از چاپرونهای مولکولی مهم برای سنتز پروتئین را بررسی کردند. آنها توانستند نشان دهند که سرعت سنتز پروتئین با عملکرد چاپرون Ssb ارتباط دارد. اطلاعات مربوط به کنترل سرعت سنتز پروتئینها در کدهای ژنتیکی ذخیره میشود که حداکثر کارایی و دقت را در تولید پروتئینها تضمین میکنند.
برخی چاپرونها به طور مستقیم به ریبوزومها متصل میشوند و به تا خوردن پلیپپتیدها در طی سنتزشان کمک میکنند. تا قبل از این هیچ اطلاعاتی از چگونگی ارتباط چاپرونها و ریبوزومها، نحوهی عملکرد چاپرونها و نیز ارتباط سرعت سنتز پروتئینها با چاپرونها در دست نبود.
مقالهی مرتبط: مطالعهی کلان ژنتیکی نشان میدهد انسانها در حال تکامل اند
نتایج پژوهش
این محققان تحقیقات خود را روی دستهای از چاپرونها که به نام Hsp70 و به طور دقیقتر روی چاپرون Ssb انجام دادند. Ssb تنها چاپرونی است که با ریبوزمها ارتباط مستقیم دارد و خیلی زود در فرآیند سنتز پروتئین شرکت میکند.
چاپرونها، پروتئینها را بر اساس توالی از آمینه اسیدهای غیر قطبی غنی شده با بار مثبت شناسایی میکنند، این توالی بلافاصله بعد از خروج از ریبوزوم شناسایی میشود، در این مرحله Ssb با به تاخیر انداختن فرآیند تا شدن، زمان لازم را فراهم میکند تا پلیپپتید به قدر کافی طویل شود و بتواند به شکل مناسبی تا بخورد.
نکتهای که وجه محققان را در ان زمینه جلب کرد این بود که با اتصال چاپرون Ssb به پلیپپتید در حال ساخت، ریبوزوم سرعت سنتز پروتئین را افزایش میدهد، علاوه بر این مشخص شد که اطلاعات مربوط به تنظیم سرعت سنتز پروتئین به کمک چاپرون، در ژنتیک سلول به صورت جداگانه کد شدهاند و توسط خود چاپرونها کنترل نمیشوند. تقریباً ۷۰ درصد از پروتئینهای تازه ساخت سلول از جمله پروتئینهایی که باید بدون تاخیر به قسمت خاصی از سلول منتقل شوند، با کمپلکس ریبوزوم و چاپرون Hsp70 Ssb مرتبط هستند؛ زیرا Ssb علاوه بر کمک به تاخوردن پلیپپتیدها به انتقال پروتئین در سلول نیز کمک میکند.