کوی دانش - kooy

DNA آسیب‌دیده برای تعمیر به کجا می‌رود؟

 DNA آسیب‌دیده برای تعمیر به کجا می‌رود؟
15 اردیبهشت
14:30 1394
در دانشگاه Tufts پژوهشی در زمینه فرآیند تعمیر DNA درون سلول انجام شد که نتایج آن در مجله "ژن و رشد" منتشر شده است و به صورت آنلاین نیز در دسترس است. کاترین فریودنریچ، زیست‌شناس دانشگاه Tufts و همکارانش نشان دادند تکرار گسترش‌یافته از نوکلئوتید سه‌گانه CAG/CTG (CAG) در مخمر به محیطِ پیرامونی هسته‌ی سلول منتقل می‌شود تا در آنجا تعمیر شود. این نقل مکان برای پیشگیری از تکرارِ بی‌ثباتی و بیماری ژنتیکی ضروری است.

گسترش CAG به این دلیل اهمیت دارد که آنها منشاء چندین بیماری عصبی-انحطاطی، بیماری‌های عصبی-عضلانی مانند هانتینگتون، دیستروفی میوتونیک و انواع متعددی از عدم تعادل مخچه ستون فقرات هستند. تکرار کوتاه سه‌گانه همیشه منجر به بروز مشکل نمی‌شود. با این وجود گاهی اوقات این تکرار‌ها گسترش می‌یابند و طولانی‌تر از حالت طبیعی می‌شوند. تکرارِ گسترش‌یافته باعث تغییر در شکل ملکول DNA از مارپیچ دوگانه به ساختاری با پیچ تند می‌شود. سازوکار سلولی به سختی می‌تواند این تغییر شکل را تکرار و تعمیر کند و این امر می‌تواند باعثِ ایجاد شکستگی در ملکول DNA شود.

بیماری زمانی رخ می‌دهد که تعدادی از تکرار‌های نوکلئوتید سه‌گانه CAG ِ گسترش‌یافته فراتر از آستانه ثبات حرکت کنند. آستانه‌ی بیماری هانتینگتون بین 38 تا 40 تکرار است. بیماری دیستروفی میوتونیک وقتی تکرار‌ها به 200 می‌رسد بروز پیدا می‌کند.

فریودنریچ گفت: «تعمیر مناسب برای آسیب DNA در تکرار CAG برای سلول ضروری است زیرا تعمیر مناسب می‌تواند از گسترش و تشدید این بیماری در آینده جلوگیری کند.»

پژوهشگران در این پژوهش که با نام "قواعدِ ترکیب مجدد در منافذ هسته مخمر، ثباتِ تعمیر و تکرار سه‌گانه را کنترل می‌کند" منتشر شده است، تکرار CAG ِ اندازه‌های متفاوت را در کروموزوم‌های مخمرِ در حال رشد معرفی کردند.‌ کروموزوم‌های دارای تکرار با ملکول فلورسنت مشخص شده‌اند، بنابراین مکان آنها در هسته سلول را می‌توان به صورت بصری دنبال کرد.‌

فریودنریچ بیان داشت: «ما دریافتیم کروموزوم‌های حاوی تکرار گسترش‌یافته CAG از داخل هسته به محیط پیرامونی هسته منتقل می‌شوند تا تعمیر شوند. پژوهش ما نشان داد DNA با تکرار گسترش‌یافته، این نقل مکان را برای تعمیر انجام می‌دهد. نزدیک شدن به محیط پیرامونی هسته به تعمیر تکرار کمک می‌کند تا بدون اشتباه انجام شود. وقتی از حرکتِ ملکول DNA جلوگیری می‌شود، کروموزوم به دفعات بیشتری می‌شکند و بیشتر احتمال دارد که تکرار جهش پیدا کند. پژوهش‌های قبلی، رفتن به محیط پیرامونی هسته برای تعمیر شدن را مشخص نکرده بودند. دانستن این امر گامی مهم برای حفظِ DNA تکراری و جلوگیری از آسیب به کروموزوم‌هاست.»

فریودنریچ اشاره کرد، هر چه تکرار طولانی‌تر باشد، فراوانیِ نقل مکان‌ها بیشتر خواهد بود. برای مثال CAG-130 بیشتر از CAG-70 تغییر مکان می‌دهد. علاوه بر این CAG-15 ِگسترش‌نایافته بیش از کنترلِ غیر تکراری جابه‌جا نمی‌شود. فرض بر این است که اگر سازوکار تکرار، مانع از تکرار شود منجر به نقل مکان می‌شود.

به طور معمول، هر رشته تکی DNA به عنوان الگویی برای تکثیر سایر رشته‌ها عمل می کند. آنزیمی که در تکثیر DNA مشارکت دارد هر رشته را بازسازی می‌کند تا از یک رشته، دو کروموزوم تکثیر شود. یک بخش از ملکول DNA ِ دورشته‌ای، به دو رشته جدا تقسیم می‌شود.

ساختار به دست آمده به شکل Y است که "دوشاخه تکرار" نامیده می‌شود. این فرآیند هنگامی که مشکلی در DNA وجود دارد متوقف می‌شود. در محیط پیرامونی، DNA آسیب‌دیده و مجموعه‌های منافذ هسته‌ای (NPCs) بر هم تأثیر متقابل دارند. NPCs، مجموعه‌‌ای از پروتئین‌هاست که به عنوان دورازه‌بان بین هسته سلول و سیتوپلاسم اطراف عمل می‌کند. یکی از این دروازه‌بان‌ها مجموعه Nup84 و مجموعه Slx5/8 ِ مرتبط است. آنها در هر NPC حضور دارند.

گروه پژوهشی نشان داد که هر دو این مجموعه‌ها برای تعمیرِ مناسبِ  DNA ِتکرار ضروری هستند. مجموعه Slx5/8 دارای نقشی حیاتی است و برای اتصال DNA ِتکرار به NPC لازم است. علاوه بر این برای تنظیمِ پروتئینِ تعمیر شناخته‌شده‌ی Rad52 به منظور تسهیلِ تعمیر مناسب عمل می‌کند در نتیجه از گسترش تکرار و شکستن کروموزوم جلوگیری می‌کند.

فریودنریچ‌ بیان داشت: «مجموعه منافذ هسته‌ای در پیشگیری از شکستن کروموزوم مانند جلوگیری از بی‌ثباتی در تکرار CAG نقش دارند. بنابراین در تعمیر DNA مؤثر هستند.»

درباره نویسنده

زهرا رضی یی

زهرا رضی یی

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


کشف راهی برای حذف مقاومت در برابر آنتی بیوتیک در باکتری ها

کشف راهی برای حذف مقاومت در برابر آنتی بیوتیک در باکتری ها

در حال حاضر، باکتریِ مقاوم در برابر آنتی بیوتیک (MRSA) در طول سال باعث مرگ هفتصد هزار نفر می شود. دانشمندان نگران این موضوع هستند که این آمار در سال 2050 به رقم هولناک ده میلیون نفر در سال برسد. در این بین دانشجویی 25 ساله از دانشگاه ملبورن بنام خانم «شو لام» باور دارد که راه حل را یافته است. او توانست راهی را کشف کند که مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها در باکتری ها را از بین ببرد و اینکار را بدون استفاده از آنتی بیوتیک ها انجام داده است. وی با موفقیت کامل یک مشکل بزرگ در تست های آزمایشگاهی را با استفاده از یک «پلیمرِ ستاره ای شکل» که باعث شکاف در سلولها می شود، برطرف کرده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
گرافن سه بعدی با کاربردهای زیستی

گرافن سه بعدی با کاربردهای زیستی

تصور کنید که ایمپلنتهای استخوانی آینده از ذرات ریزی از گرافن که با هم جوش خورده اند و به ماده ای جامد تبدیل شده اند، ساخته شوند! این مهم بر اساس مطالعه ای که توسط دانشمندان دانشگاه رایس انجام گرفته امکانپذیر است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
خطر رژیمهای غذایی ناسالم در طول بارداری بر جنین

خطر رژیمهای غذایی ناسالم در طول بارداری بر جنین

تحقیق جدیدی که مسئولیت آنرا دانشمندان کینگ کالج لندن و دانشگاه بریستول برعهده داشتند مشخص کرد که رژیمهای پرچرب و پرقند در طول بارداری با بروز علائم اختلال کم توجهی (ADHD) در کودکان مرتبط است. این مطالعه در ژورنال Child Psychology and Psychiatry منتشر گردیده و اولین مطالعه در نوع خود است که بیان می کند مشکلات رفتاری کودک و همچنین اختلال کم توجهی و بیش فعالی بخاطر تاثیر مستقیم رژیم غذایی ناسالم مادر مخصوصاً در زمان بارداری است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
ساخت رگهای خونی جدید با یک ژل تزریقی

ساخت رگهای خونی جدید با یک ژل تزریقی

محققان موفق شدند طی یک درمانِ آزمایشی در موشهای مبتلا به دیابت، رگهای جدیدی را تولید کنند. این درمان در نهایت می تواند به افرادی که به بیماریهای عروقی مبتلا هستند، امیدهای تازه ای بدهد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
صبحانه، نهار وشام در یک بطری!

صبحانه، نهار وشام در یک بطری!

سویلنت 2 هم صبحانه است، هم نهار و هم شام، آنهم بصورت یک نوشیدنی. «سویلنت کافی اِست» برای تامین کافئین و داشتن طعم شکلات، در خودش کمی قهوه دارد. 20 درصد از آنرا ماکروناترینت تشکیل شده تا مواد مغذی روزانه شما را تامین کند. همچنین با اضافه کردن روغنهای موجود در برگه هلو، عصاره های سویا و آمینو اسیدهای موجود در چای سبز در نهایت معجونی برای صبحانه شما آماده می کند که با انرژی فوق العاده صبح خود را آغاز کنید.

مطالعه متن کامل
روند پیر شدن اعضای بدن با هم متفاوت است

روند پیر شدن اعضای بدن با هم متفاوت است

معمولا تصویری که از پیری در ذهن ها وجود دارد عبارت است از فرتوت شدن تدریجی کل بدن، اما بنا به نتایج تحقیقی که به تازگی منتشر شده است، اثر افزایش سن روی اعضای مختلف بدن، بسته به عضو مدنظر بسیار متفاوت از دیگر اعضاء می باشد.

مطالعه متن کامل
نکته‌ی سلامتی: کاهش درد و ناراحتیِ ناشی از برونشیت

نکته‌ی سلامتی: کاهش درد و ناراحتیِ ناشی از برونشیت

برونشیت، یک التهاب بافتی است که لوله‌های نایژه‌ای در ریه‌ها را می‌پوشاند. اگر به برونشیت مبتلا شده‌اید با انجام برخی کارها می‌توانید احساس راحتیِ بیشتری داشته باشید و به سهولت سرفه کنید.

مطالعه متن کامل
راهنمای افزودن حالت های بیشتر برای دوربین گلکسی S5 و Note 4

راهنمای افزودن حالت های بیشتر برای دوربین گلکسی S5 و Note 4

خواه شما از گرفتن عکس در تمام سال لذت می‌برید، خواه در حال آماده شدن برای برگزاری جشن های فصلی هستید، هم گلکسی S5 و هم Note 4 با دوربین 16 مگاپیکسلی‌شان گزینه های فوق‌العاده ای هستند. به عنوان یک مزیت، این دستگاه ها حالتهای دوربین را برای گرفتن یک عکس خوب پیشنهاد می‌دهند.

مطالعه متن کامل
ممکن است دیگر شکلات نداشته باشیم!

ممکن است دیگر شکلات نداشته باشیم!

همه شکلات دوست دارند و ظاهرا این مشکلی است که هر روز ابعاد بزرگتری به خود می گیرد، زیرا از جمله تبعاتش مصرف بالای شکلات است که به معنای کمبود آن می باشد. درواقع از سال 2012 به این طرف، مقدار شکلات مصرفی به نسبت کاکائوی تولید شده توسط کشاورزان بیشتر بوده است. بزرگترین منبع ِ این کمبود، عرضه رو به کاهش کاکائوست. دلیل این عرضه کم نیز گرفتار شدنِ غرب آفریقا در چنگال خشک سالی بسیار شدیدی بوده که منجر به از دست رفتن محصول کشاورزان شده است. به این موضوع بیماری قارچی (Moniliophthora) را هم اضافه کنید که محصولات را نابود می کند و در مجموع، تولید کاکائو40 درصد کاهش پیدا کرده است. درحال حاضر، تولید کاکائو به اندازه ای مشکل است که کشاورزان ترجیح می دهند به جایش محصول دیگری را پرورش بدهند که باز هم نتیجه اش تولید کمتر است.

مطالعه متن کامل
نگاهی به برج CMA ریاض

نگاهی به برج CMA ریاض

برج 80 طبقه CMA که توسط شرکت HOK طراحی شده است و دارای ارتفاع 384 متری می باشد، تقریبا در مرحله تکمیل خود در شهر ریاض عربستان است. بعد از افتتاح این برج در اواسط سال 2017 ، آسمان خراش مزبور به عنوان یکی از ساختمان های بسیار بلند و پیشرفته از نظر فناوری جهان محسوب می شود.

مطالعه متن کامل