فیلم های جدید شگفت انگیز نشان می دهد که چگونه RNA – مولکول ژنتیکی که به سلول ها می گوید چگونه پروتئین ها را بسازند – در هنگام تشکیل در گره های دیوانه گیر می کند ، در آخرین ثانیه باز می شود و به طریقی باعث تعجب دانشمندان می شود.
فیلم های با وضوح بالا یک خط انعطاف پذیر نوکلئوتید ، عناصر سازنده آن را به تصویر می کشد RNA؛ با طولانی شدن تک رشته RNA ، این نوکلئوتیدها می رقصند و به اشکال مختلف سه بعدی پیچ می خورند و ابتدا در یک ساختار و سپس در شکل دیگر می چرخند. RNA پس از جمع شدن کامل ، شکل نهایی خود را به خود می گیرد ، که نحوه تعامل با سایر مولکول ها و پروتئین های سلول را حکم می کند.
اما در طول مسیر ، RNA می تواند در “گره هایی” بیفتد که برای نمایش این فرم نهایی باید لغو شوند.
جولیوس لوکس ، استادیار مهندسی شیمی و بیولوژیک و عضو مرکز زیست شناسی مصنوعی در دانشگاه نورث وسترن ، نویسنده تحقیق گفت: بنابراین RNA باید از آن خارج شود. وی گفت: RNA اگر در گره غلط گیر افتد ، به درستی عمل نخواهد کرد ، این به معنای گره ای است که با شکل نهایی خود تداخل می کند. “آنچه تعجب آور بود این بود که چگونه او از این دام خارج شد … تا زمانی که فیلم های با کیفیت بالا نداشتیم کشف نشد.”
متصل: ژنتیک با اعداد: 10 داستان جالب
در مطالعه جدید منتشر شده در 15 ژانویه در مجله سلول مولکولی، لوکس و همکارانش با استفاده از داده های تجربی و الگوریتم رایانه فیلم های RNA خود را تولید کردند. هدف این بود که چگونگی شکل گیری RNA را افزایش دهیم ، هم برای درک بهتر زیست شناسی سلول های بنیادی و هم زمینه سازی برای درمان بهتر بیماری های مرتبط با RNA.
در آزمایشات ، تیم تحقیقاتی از یک نوع خاص RNA به نام R ذره ذره RNA (SNP) ، یک مولکول باستانی تکاملی که در همه پادشاهی های زندگی یافت می شود ، استفاده کردند. آنها از این RNA به عنوان مدل استفاده كردند زیرا در بسیاری از انواع سلول ها عملكرد عمده ای را انجام می دهد.
برای افزایش چگونگی سلول ها برای ساخت این RNA ، تیم از مواد شیمیایی برای توقف روند ساخت استفاده کرد. با اضافه شدن نوکلئوتیدهای جدید به RNA ، محققان مکث کرده و سپس نحوه تعامل این نوکلئوتیدها با دیگران را که از قبل در ترکیب بوده اند و چه شکلی همه آنها با هم تشکیل شده اند ، ثبت کردند. با گرفتن اطلاعات از بسیاری از مولکولهای RNA منفرد ، این تیم عکسهایی از چگونگی ساخت RNA با گذشت زمان تهیه کردند.
این عکسهای فوری به عنوان عکسهای جداگانه در آخرین فیلمهای RNA آنها عمل می کنند. اینجاست که مدل رایانه ای بوجود آمد. این الگوریتم اساساً فریمهای منفرد را در فیلمهای کوچک رشته ای کرده و شکافهای موجود بین قابها را با محتمل ترین فعل و انفعالات نوکلئوتیدی پر می کند. در این فیلم ها ، تیم متوجه شد که چگونه RNA در گره های پیچیده ای گره خورده است که اگر بسته بماند ، کل مولکول بی فایده می شود.
لوکس گفت: “او در این حالت دام جمع می شود و به نوعی در آنجا می ماند.” SNP RNA به گونه ای طراحی شده است که به شکلی مانند حالت مو تشکیل می شود و به نظر می رسد این تله ها تداخل ایجاد می کنند. اما با اضافه شدن نوکلئوتیدهای بیشتر به توالی ، نوکلئوتیدهای جدید برای گره گشایی به گره حمله می کنند و نوکلئوتیدهای درگیر در داخل را جابجا می کنند.
لوکس گفت: “این آخرین نوکلئوتید کوچک مانند یک ماشه است” ، که به همه RNA اجازه می دهد تا در ساختار صحیح قرار بگیرند. به آخرین برش یک پروژه اریگامی فکر کنید که ناگهان یک ورق کاغذ پیچ خورده را به یک پروانه زیبا تبدیل می کند. لوکس گفت ، در این فیلم ها ، نوکلئوتیدهای برجسته شده در یک گره بنفش تیره و نوکلئوتیدهای صورتی تیره به آزادسازی آنها کمک می کند.
یادگیری چگونگی درهم آمیختگی و گره گشایی RNA برای درک چگونگی عملکرد سلول ها و شکل گیری پروتئین ها کلیدی است. تحقیقات همچنین می تواند به مقابله با بیماری هایی که RNA به درستی کار نمی کند یا پروتئین خاصی نمی تواند تشکیل شود ، کمک کند آتروفی عضلانی نخاعو بیماریهای عفونی مانند کووید -19 که توسط ویروس های RNA ایجاد می شود ، طبق بیانیه ای.
س bigال اصلی این است که آیا RNA بیشتر می تواند از این گره ها باز شود یا گاهی اوقات برای تسهیل روند به پروتئین های کمکی نیاز دارد. لوکس گفت ، ممکن است برخی از پروتئین ها مانند اصطلاحاً “چاپارون RNA” عمل کرده و به مجسمه سازی در شکل نهایی کمک کنند. وی افزود که این می تواند ترکیبی از هر دو باشد ، اگرچه در حال حاضر حدس و گمان است.
در اصل در Live Science منتشر شده است.
منبع: khabar-mojo.ir