انتشار این مقاله


DNAهای چهار رشته‌ای

تاکنون در بیولوژی تصویری مجسم‌تر از DNA دورشته‌ای مشاهده نشده است که روی خودش بارها و بارها می‌پیچد تا کروموزوم‌هایی متراکم را به وجود بیاورد. ولی آیا تاکنون چیزی هم راجع به DNAهای چهاررشته‌ای شنیده‌اید؟ کمی متفاوت‌تر، ساختاری چهارگوش از DNA به سادگی می‌تواند در آزمایشگاه با چین خوردن مولکول‌های سنتزشده و غنی از گوانین […]

تاکنون در بیولوژی تصویری مجسم‌تر از DNA دورشته‌ای مشاهده نشده است که روی خودش بارها و بارها می‌پیچد تا کروموزوم‌هایی متراکم را به وجود بیاورد. ولی آیا تاکنون چیزی هم راجع به DNAهای چهاررشته‌ای شنیده‌اید؟

کمی متفاوت‌تر، ساختاری چهارگوش از DNA به سادگی می‌تواند در آزمایشگاه با چین خوردن مولکول‌های سنتزشده و غنی از گوانین ساخته شود که یکی از بلوک‌های ساختاری DNA می‌باشد. DNA چهاررشته‌ای شامل ۴ گوانین از مکان‌های مختلف در طول رشته‌ای غنی از آن می‌باشد که توسط نوعی مخصوص از پیوند‌های هیدروژنی در کنار هم نگه داشته می‌شوند تا ساختاری فشرده و چهارگوش را شکل دهند که مارپیچ DNA را قطع می‌کند.

quadruplex_exemples_structures_adn
دانشمندان مدت‌ها بر این باور بودند که این ساختارهای چهار رشته‌ای‌ ممکن است گاهی در DNA سلول‌های موجود زنده نیز شکل بگیرند و اولین مثال از این مورد در موجودات تک‌سلولی در سال ۲۰۰۹ مشاهده شد.

در تحقیقی که به صورت آنلاین در Nature Chemistry منتشر شد بیان شده بود که این DNAهای چهار رشته‌ای در سلول‌های انسانی موجودند و نقش مهمی نیز در عملکردهای زیستی بر عهده دارند.

محافظت از کروموزوم

قسمت‌هایی از کروموزوم که با نام تلومر شناخته می‌شوند غنی از گوانین هستند و به همین دلیل کاندید خوبی برای ساختارهای چهار رشته‌ای به حساب می‌آیند. در واقع، مطالعات روی سلول‌های سرطانی نشان داده‌اند که مولکول‌های کوچکی که به ساختارهای چهار رشته‌ای متصل شده و خود را تثبیت می‌کنند موجب آسیب به DNA در ناحیه‌ی تلومرها خواهند شد.

با تحقیقات بیشتری که در این زمینه صورت گرفت مشخص شد که این ساختارهای چهار رشته‌ای علاوه بر نواحی مذکور در مناطق تنظیمی ژن‌ها نیز حضور دارند؛ علی‌االخصوص آن‌هایی که موجب بروز سرطان می‌شوند.

مشاهده‌ی G-چهار رشته‌ای‌ها

دانشمندان آنتی ‌بادی‌هایی ساختند که محکم و به طور ویژه به ساختارهای مذکور متصل شده و در عین حال با DNA دو رشته‌ای اصلی کاری ندارند. زمانی که این آنتی‌بادی‌ها با سلول‌های انسانی با هم کشت می‌شوند، به نواحی بسیاری از کروموزوم متصل می‌شوند که فقط یک چهارم آن‌ها تلومرها هستند.

DNAهای چهاررشته‌ای‌‌ (قرمز) در هسته‌ی سلول انسانیِ فیکس شده (آبی)
DNAهای چهاررشته‌ای‌‌ (قرمز) در هسته‌ی سلول انسانیِ فیکس شده (آبی)

هنوز زود است ولی اگر معلوم شود دقیقاً محل این ساختارهای چهار رشته‌ای‌ها کجاست، ممکن است کنترل ژن‌ها یا دیگر فرآیندهای سلولی را که منجر به ایجاد سرطان‌ها یا بیماری‌های دیگر بهتر یاد بگیریم.

با توجه به نقش کلیدی این مولکول‌ها در فرآیندهای بیولوژیکی که به آن‌ها اشاره شد، برخی بیماری‌ها به آن‌ها مرتبط هستند: سرطان‌، برخی بیماری‌های نادر، بیماری‌های از بین‌برنده‌ی بافت عصبی و حتی بیماری‌های عفونی مثل هرپس و ایدز. همین موضوع باعث شده تا دانشمندان به فکر درمان بیماری‌ها با هدف قرار دادن آن‌ها بیفتند. این درمان‌ها از این نظر حائز اهمیت هستند که معالجه‌ی بیماری‌های مذکور به صورتی بسیار محدود صورت می‌گیرد.

اما قبل از مهیا شدن برای استفاده از قدرت چهاررشته‌ای‌ها محققان باید سؤالاتی را پاسخگو باشند؛ کجا، کی و چگونه این ساختارها در زندگی سلول پدیدار می‌شوند؟ چه سیستم‌هایی شکل‌گیری آن‌ها را تنظیم می‌کنند؟ آیا آن‌ها قابل کنترل هستند؟ و سؤالات دیگری از این قبیل.

یکی از چالش‌های حال حاضر دستیابی به ابزارهای تصویرسازی است که بتوان با آن‌ها این ساختارها و نیروهای درونیشان را در سلول مطالعه کرد.

علی تقی‌زاده


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

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