کوی دانش - kooy

بهبود چشمگیر توالی ژنتیکی

بهبود چشمگیر توالی ژنتیکی
04 تیر
19:15 1395
«جِرد اِلفسون» زیست شناس ملوکولی از دانشگاه تگزاس در شهر آستین برای اولین بار راهی را برای RNA ابداع کرده است که توسط آن کپی اطلاعات ژنتیک "اصلاح" شود. تصویر هنری فوق پروسه ساختن کپی های DNA توسط RNA را در یک قطره کوچک آب نشان می دهد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید..

در سه میلیارد سال گذشته، یکی از حاملان اصلی اطلاعات برای زندگی (RNA) هنگام کپی اطلاعات ژنتیکی دچار ایرادی کوچک بود. توسط روش ابداع شده این مشکل برطرف شده است. این کشف جدید در ژورنال ساینس به تاریخ 23 ژوئن منتشر گردید.

 برخی ویروس ها که Retroviruseها نامیده می شوند، می توانند RNA را وادار کنند تا نسخه هایی از DNA را تولید کند. این فرآیند که آنرا «رونویسی معکوس یا reverse transcription» می نامند بسیار مستعد خطاست زیرا اجداد فرگشتی ویروسها هرگز توانایی ایجاد یک کپی دقیق از مواد ژنتیکی را نداشتند.

نوآوریِ مهندسی شده جدید در دانشگاه UT در حقیقت یک آنزیم است که «رونویسی معکوس» را اجرا می کند ولی علاوه بر آن می تواند هنگام کپی نسخه ژنتیک صحت کار خود را بررسی ویا اصلاح کند. این آنزیم اجازه می دهد (برای اولین بار) مقادیر زیادی از اطلاعات RNA با دقتی «نزدیک به کامل» کپی شوند.

 جرد الفسون فوق دکتری در UT می گوید: «ما گروه های جدیدی از آنزیمها را تولید کردیم که می توانند اطلاعات ژنتیک را داخل سلولهای زنده با دقتی بی سابقه بخوانند. آنزیم ما می تواند خطاهایی که هنگام کپی شدن RNA رخ می دهد اصلاح کند.»

رونویسی معکوس عمدتاً مرتبط با Retroviruseهایی مانند HIV است. در طبیعت، ناتوانیِ این ویروسها در کپی دقیق DNA ممکن است در طول زمان به ایجاد تنوع در گونه های مختلف بیماری بیانجامد که باعث تبعات زیادی می شود.

از زمان کشف رونویسی معکوس، دانشمندان از آن برای درک بهتر اطلاعات ژنتیکیِ مرتبط با بیماری های قابل انتقال و موروثی و همچنین دیگر جنبه های سلامتی انسان استفاده کردند. با این حال هنوز هم، ماهیت مستعد به خطایِ توالیِ RNA برای دانشمندان بعنوانِ یک مشکل مطرح است.

الفسون می گوید: «با طرح جدید، آنزیم جدید ما درصد خطا در توالی RNA را کاهش می دهد. در حقیقت بدون خواندنِ درست RNA، ما نمی توانیم مکانیزم های درونی سلول را به دقت تشخیص دهیم. این خطاها می توانند اطلاعات گمراه کننده ای را در آزمایشگاه های تحقیقاتی در اختیار دانشمندان بگذارند و حتی باعث تشخیص اشتباه در آزمایشگاه های بالینی شوند.»

 الفسون و همکارانش، آنزیم جدید را با استفاده مستقیم از فرگشت برای ایجاد یک وفاداری (بازخوانی) کامل در پلیمرازِ DNA مهندسی کردند تا از قالبهای RNA استفاده کرده و یک کپی دقیق را بدست آورند. آنزیم جدید که RTX نامیده می شود با بالاترین دقت و کارآمدترین عملیات بازخوانی از تمامیتِ فرآیند کپی RNA محافظت می کند. خطایابی حداقل سه مرتبه انجام می شود و می تواند تا ده مرتبه نیز صورت بپذیرد. این آنزیمِ جدید می تواند روشهای خوانش RNA از سلولها را (به لحاظ کمّی) افزایش دهد.

اندی اِلینگتون پروفسور علوم زیستی ملوکولی می گوید: «در زمانیکه ما در حال حرکت به سمت عصر داروهای سفارشی شده بر اساس وضعیت بیمار هستیم، داشتن اطلاعات و خوانش صحیح از اطلاعات توالی بسیار با ارزشمندتر می شود. اهمیت بالاتر اینست که ما هم اکنون می توانیم مقادیر زیادی از اطلاعاتِ یافت شده در ژنوم های مدرن RNA را کپی کنیم. آنهم در بهترین فرم رونوشت از RNA که تقریباً کدگذاریِ تمامی جنبه های فیزیولوژی ما را انجام می دهد. این موضوع بدین معنی می باشد که به احتمال زیاد بر اساس اطلاعات ژنتیکی قادر به تشخیص هایی بسیار دقیقتر خواهیم بود.»

جیمی گولیهار، رقاف شورف، هاریها شیورام و ویشواناث لی یر علاوه بر الینگتون و الفسون از نویسندگان دیگر این مطالعه بودند که همگی از اعضای دپارتمان ملوکولی علوم زیستی در دانشگاه تگزاس در آستین هستند. 

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

محمد نبی زاده

محمد نبی زاده

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
ردیابی ارتباط ژنتیکی میان نسل انسان و پشه ها

ردیابی ارتباط ژنتیکی میان نسل انسان و پشه ها

یک بررسی جدید نشان می دهد جمعیت منحصر به فرد پشه ها تحت تاثیر یک فشار تکاملی سنگین از سوی انسان ها و محیط اطرافشان است! برای بررسی بیشتر این موضوع جالب با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
ابداع سیستم سرمایشی بهینه تر و فاقد مبرّد

ابداع سیستم سرمایشی بهینه تر و فاقد مبرّد

سیستم های سرمایشی مکانیکی با حفظ مواد خوراکی و فراهم سازی فضایی مطبوع در آب و هوای گرم مزیت بسیار بزرگی را در اختیار ما نهاده اند، اما با توجه به تولید گازهای سردکن و مصرف بالای برق، زیاد هم دوستدار محیط زیست نیستند. به همین خاطر، تیمی از مهندسان دانشگاه سارلند آلمان در تلاش برای ساخت سیستم سرمایشی بهینه تر از نظر مصرف انرژی و نیز سبزتر روی به مواد «حافظه شکلی» (موادی که پس از تغییر شکل به شکل اول خود باز می گردند) آورده اند تا آنرا جایگزین گازهای سردکن کنند که در فناوری های سرمایشی مرسوم استفاده می شود.

مطالعه متن کامل
مدلی جدید از پیدایش میدان مغناطیس زمین

مدلی جدید از پیدایش میدان مغناطیس زمین

یک مدل جدید نشان می دهد که منبع نیروی میدان مغناطیسی زمین ممکن است فلز منیزیمی باشد که قاهرانه از زمان تولدِ زمین، درون هسته اش زندانی شده است! منیزیم چهارمین ماده معمول (از نظر فراوانی) در لایه های بیرونی زمین است. می دانیم که بیشتر هسته زمین از آهن تشکیل شده است و همچنین آهن و منیزیم براحتی ترکیب نمی شوند. بنابراین تا پیش از این در تصور دانشمندان جایی برای وجود منیزیم در هسته زمین وجود نداشت. اما اکنون این تصور تغییر کرده است. برای بررسی این موضوع با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
کیوب سنسورز از داده های فیت بیت و جاوبون برای ثبت اطلاعات خواب بهره می گیرد

کیوب سنسورز از داده های فیت بیت و جاوبون برای ثبت اطلاعات خواب بهره می گیرد

CubeSensorsها ابزارهای بامزه ای هستند، این مکعب ها که قابلیت اتصال به ابزارهای دیگر را دارند، امکان دسترسی افراد را به داده های مربوط به عواملِ اثرگذار بر سلامت و راحتی محیط خانه می دهد. مکعب های یاد شده صرفا طیفی از اندازه گیری ها را انجام داده و داده های حاصله را روی یک اپ ذخیره می کنند. کاربران البته می توانند سابقه مربوطه را روی گوشی های هوشمندشان نگه دارند، مکعب ها نیز با درخشش در رنگ های مختلف، در مورد مناسب بودنِ محیط به افراد بازخورد مستقیم می دهند، به این منظور کافی است مکعب ها را برداشته و تکان داد.

مطالعه متن کامل
طرح آمریکا برای تأمین تمام انرژی مورد نیازش از منابع تجدید پذیر تا سال 2050

طرح آمریکا برای تأمین تمام انرژی مورد نیازش از منابع تجدید پذیر تا سال 2050

یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه استنفورد طرحی هدفمند را برای تبدیل تمام زیرساخت های انرژی آمریکا به منابع تجدید پذیر طی 35 سال آینده ارائه داده است. مطالعات انجام شده بر روی استفاده ی وسیع از تکنولوژی های پاک یعنی انرژی های باد، خورشید و زمین گرمایی متمرکز هستند و ادعا شده است که طرح انتقال زیرساخت های انرژی به انرژی های تجدید پذیر هم از نظر اقتصادی و هم از نظر فنی قابل اجرا می باشد.

مطالعه متن کامل