دی ان ای باز هم خبر ساز شد

 

فیزیکدانان موسسه فیزیک لایدن یک فرضیه طولانی مدت در مورد وجود یک لایه ثانویه اطلاعات بر روی کد ژنتیکی دی‌.ان‌.ای را تائید کردند.

همه عناصر سازنده انسان در دی‌.ان‌.ای وجود دارد اما یک فرضیه قدیمی بر این مبنا است که انسان تنها محصول خود کد ژنتیکی نیست، بلکه همچنین سرنخ‌های مکانیکی نیز که چینش اطلاعات در درون سلول‌ها را تعیین می‌کند، در این میان نقش  دارند.

اکنون محققان هلندی وجود این لایه دوم اطلاعات را تائید کرده‌اند.

پروتئین‌ها اجزای سازنده بدن هستند و دی‌.ان‌.ای از طریق توالی چهار باز نوکلئوتیدی حاوی نیتروژن یعنی G، A، T و C در کد ژنتیکی تعیین می‌کند که کدام پروتئین‌ها در بدن ساخته شده و تعداد آن‌ها چقدر باشد.

اما علیرغم این واقعیت که همه سلول‌های بدن حاوی یک توالی دی‌.ان‌.ای مشابه هستند، اندام‌های مختلف بوجود می‌آیند که نشان می‌دهد یک فرآیند دیگر نیز در این جریان نقش دارد.

دی‌.ان‌.ای به شکل بسیار سخت و محکم درون سلول‌ها قرار گرفته و در صورت باز شدن تا دو متر طول دارد. یک نظریه در دهه 1980 نشان داد که خصوصیات مکانیکی دی‌.ان‌.ای به تعیین چگونگی تا شدن دی‌‌.ان.ای در درون سلول می‌پردازد و در نتیجه، چگونگی خوانده شدن کد ژنتیکی را تغییر داده و یک لایه دومی از اطلاعات را بر روی توالی بازهای نوکلئوتیدی در ساختار مارپیچی دوگانه دی‌.ان‌.ای ارائه می‌کند


محققان با اجرای شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای به آزمایش این فرضیه پرداخته و توانستند شاهد محکمی برای وجود این سرنخ‌های مکانیکی ارائه کنند. آن‌ها برای انجام این کار، سرنخ‌های مکانیکی تصادفی را به رشته‌های دی‌.ان‌.ای دو موجود – مخمر نان و مخمر شکافت – اختصاص داده و دریافتند که مولکول‌های دی‌.ان‌.ای به شیوه‌های مختلف تا می‌شوند.

با این نتایج، محققان توضیح دادند که جهش‌های دی‌.ان‌.ای از پتانسیل تغییر دو چیز متفاوت برخوردارند: یک توالی حرف ژنتیکی پروتئین خاص و دو ساختار مکانیکی دی‌.ان‌.ای که اثر ترکیبی در شیوه خوانش کد ژنتیکی و نوع و میزان پروتئین تولید شده دارند

 

لیزردرمانی موجب آسیب به DNA انسان می شود

دانشمندان از پالس های پر شدت فمتوثانیه لیزر برای بررسی آسیب به DNA محلول در آب استفاده کردند و به نتایج جالب توجه ای در مورد کاهش آسیب به DNA به ویژه در “پرتو افکنی” دست یافتند.

دانشمندان اخیرا در موسسه تحقیقاتی بنیادی تاتا گزارش داده اند که آسیب به DNA می تواند ناشی از پالس های مافوق نور لیزر با شدت بالا باشد. همانطور که در گزارش های علمی منتشر شده است، این یافته ها پیامدهای مهمی در شرایط بالینی دارند، به ویژه در کاهش آسیب جانبی به بافت های مجاور هدف در پرتو درمانی.

پالس های پر شدت فمتوثانیه لیزر برای بررسی آسیب به DNA محلول در آب مورد استفاده قرار گرفت. در تکثیر از طریق محیط کشت آبی، پالس های نوری شدید باعث شد مولکول های H2O یونیزه و تجزیه شوند، و الکترون های کم انرژی و رادیکال های هیدروکسیل افزایش یابد، که هر دو مسئول ایجاد شکست هایی در رشته DNA هستند. در واقع، کار قبلی که توسط همین تیم انجام شد نشان داد که رادیکال های هیدروکسیل چهار برابر بیشتر از الکترون ها شکست هایی در دو رشته DNA ایجاد می کنند.

در آزمایشی که با همکاری بین موسسه تحقیقاتی بنیادی تاتا در بمبئی و دانشگاه مانیپال انجام شد، از انرژی های حادثه لیزر مختلف و شرایط مختلف خارجی استفاده شد تا تایید کند که آسیب DNA در دو حالت مجزا رخ می دهد.

جالب توجه است، روزنه عددی فوکوس لنز (توانایی جمع آوری نور لنز) این دو حالت را معین می کند. این امر اجازه می دهد کنترل نوری به سادگی با تغییر فاصله کانونی فوکوس لنز بر میزان آسیب DNA اعمال شود.

استاد دیپاک ماتور، دانشمند ارشد در موسسه تحقیقاتی بنیادی تاتا، و دانشمند ارشد این مطالعه اعلام کرد، روش تجربی تولید رادیکال ها و الکترون های آهسته در محیط های آبی پیامدهای مهمی در حالات مختلف دارد که در آن اثرات تابش غیریونیزه باید تحت شرایط فیزیولوژیکی مرتبط بررسی شود.

این نیز مشاهده شد که می توان با استفاده از لیزر فمتوثانیه از پخش دوز زیان بار در بافت ها که توسط اشعه گاما تابیده می شود (یکی از مشکلات عمده در پرتودرمانی) اجتناب کرد. این امر برای به حداقل رساندن آسیب به بافت های مجاور مهم است.

منبع : علم دیلی و کلیک