انتشار این مقاله


باز شدن DNA: کشیدن یک رشته می‌تواند هر گرهی را باز کند

مانند بسیاری از رشته‌ها و کابل‌ها، بیو‌پلیمرها (پلیمرهای زیستی) – ریسمان های مولکولی – می‌توانند در هم بپیچند و گره بخورند.

 آزمایش‌ها نشان می‌دهند که کشیدن یک رشته DNA می‌تواند هر گرهی که در آن وجود دارد را باز کند. این روش می‌تواند فرآیند باز شدن DNA را سرعت ببخشد.

مانند بسیاری از رشته‌ها و کابل‌ها، بیو‌پلیمرها (پلیمرهای زیستی) – ریسمان های مولکولی – می‌توانند در هم بپیچند و گره بخورند. در حال حاضر، پاتریک دویل (Patrick Doyle) و همکارانش از موسسه فناوری ماساچوست، کمبریج، روشی برای گشودن یک بیوپلیمر، که در این مورد یک DNA است، با کشیدن رشته آن شرح داده‌اند. این گروه اظهار می‌کند که روشش می‌تواند برای ساخت رشته‌های DNA بدون گره برای نگاشت ژن، مورد استفاده قرار گیرد؛ جایی که وجود گره‌ها می‌تواند به بد خواندن ژن‌ها منجر شود.


مقاله مرتبط: مارپیچ دوگانه را فراموش کنید! دانشمندان ساختار جدیدی برای DNA شناسایی کرده‌اند


رشته DNA بسیار شبیه به ماری رفتار می‌کند که در یک لوله باریک به آهستگی به عقب و جلو می‌رود؛ که به خاطر انرژی حرارتی است.  شبیه سازی‌ها نشان می‌دهند که اگر رشته کشیده شود، این حرکت به عقب و جلو باعث حرکت گره در امتداد رشته می‌گردد؛ تا زمانی که به انتها رسیده و گشوده شود. شبیه سازی‌ها همچنین نشان می‌دهند که در شرایط معین، گره‌ها می تواند سریعتر از فرآیند پخش حرکت کنند. اما هیچ تایید تجربی بر این پیش بینی‌ها وجود ندارد.

برای آزمودن این ایده‌ها، دویل و همکارانش چیدمانی طراحی کردند که از یک میدان الکتریکی برای به دام انداختن و کشیدن یک رشته  DNA گره دار استفاده می کند. DNA باردار شده است؛ بنابراین یک میدان یکنواخت، رشته‌ها را در یک جهت هل خواهد داد. اما میدان تله در مرکز رشته صفر بوده و با ایجاد یک “کشش جنگی” در رشته، قدرتش به سمت هر دو انتها افزایش می‌یابد. گروه با استفاده از میکروسکوپ فلورسنت تایید کرد که گره در ابتدا در نزدیکی مرکز رشته قرار داشت و قبل از گشوده شدن به سمت یک انتها حرکت کرد. گره در حین حرکت تحت تاثیر تشدید میدان الکتریکی شتاب گرفته، با این حال افزودن میدان اعمالی، ناگهان آن را در مسیر متوقف کرد. این گروه توضیح می‌دهد که عدم حرکت این گره، از افزایش اصطکاک در آن ناشی می‌شود که در نتیجه کشش رشته ای فراتر از آنچه که برای حرکت راحت گره لازم است، می‌باشد.

نتایج این مطالعه در ژورنال Physical Review Letters منتشر شده است.

عذرا سیدی


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

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