logo

Пользовательского поиска

Friday 20th of July 2018

Физики помогают раскрыть тайну повторяющихся сегментов ДНК

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вглубь живой материи
Автор: Administrator   
08.12.2010 22:04

 

2

Физики Университета Райса используют атомно-силовой микроскоп для захвата и растяжения отдельных цепочек ДНК. (Credit: C. Kiang/Rice University)


С помощью новых инструментов, способных захватывать отдельные цепочки ДНК и растягивать их, как резиновые ленты, ученые Университета Райса (Rice University) пытаются поднять завесу над одной из тайн современной геномики. Их последние открытия, опубликованные в журнале Physical Review Letters, дают новые подсказки к физическому устройству странных сегментов ДНК, состоящих только из одного вида азотистых оснований – аденина, повторенных десятки раз подряд.


Эти загадочные «поли(dА)-повторы» встроены во весь геном человека. За последнее десятилетие ученые обнаружили их и в геноме животных, растений и других видов живых организмов. Но какую функцию они выполняют, зачем они там вообще и почему такие последовательности образуются из аденина и не образуются из других нуклеотидов – цитозина, гуанина и тимина – ученым неизвестно.

«Наше исследование сосредоточено на том, что происходит, если растягивать отдельные цепочки поли(dA)», - объясняет Чинг-Хва Кианг (Ching-Hwa Kiang), соавтор нового исследования и адъюнкт-профессор физики и астрономии Университета Райса.


Исследовательская группа Кианг специализируется на физических и механических свойствах белков и нуклеиновых кислот и их главным инструментом является атомно-силовой микроскоп (АСМ) – одно из основных средств нанотехнологических исследований. Острие иглы АСМ имеет размеры всего в несколько атомов, а игла находится на конце кантилевера, перемещающегося вверх-вниз относительно поверхности того, что нужно исследовать. В то время как ученые-нанотехнологи используют это устройство для измерения толщины образцов, группа Кианг применяет его по-другому.

Тонкий слой белков, которые она собирается исследовать, Кианг размещает на плоской поверхности. «Прыгающая» игла АСМ может опуститься вниз и захватить концы одного из белков. Когда кантилевер убирается, структура белка изменяется - он «распутывается».

Все белки собираются в характерную трехмерную структуру. Как крошечные пружинки, они остаются в этом состоянии «наименьшей энергии» до тех пор, пока их не оторвали друг от друга.

Кианг и ее коллеги установили, что поли(dA) ведут себя по-разному, в зависимости от скорости, с которой их растягивают. Если АСМ перемещается быстро, поведение сегментов поли(dA) ничем не отличается от поведения любого другого сегмента одноцепочечной ДНК. Но если движение АСМ замедлятся, сила, необходимая для растягивания поли(dA), изменяется. В двух определенных местах цепочка незначительно удлиняется без какой-либо дополнительной силы.

Как правило, отдельные цепочки ДНК ведут себя, как резиновые ленты. По мере их растяжения сопротивление возрастает, означая, что для их дальнейшего растяжения тянуть нужно все сильнее и сильнее. «На поли(dA) мы обнаружили две точки, где этого не происходит. Сначала нужно тянуть сильнее и сильнее, а затем, в течение короткого отрезка времени, лента растягивается без приложения какой-либо дополнительной силы», - объясняет Кианг.

Точные причины и значение этого феномена неясны. Но ученые знают, что двухцепочечная ДНК может быть «раздвинута» в отдельных местах, что дает возможность клеточным механизмам считать генетический код и преобразовать его в белки. Существует предположение, что повторы аденина играют определенную роль в упорядочении генетической информации. Кианг считает, что новые открытия поднимают еще больше вопросов о роли, которую такие повторы могут играть в генетической регуляции и упаковке генома, и о том, как их можно сделать потенциальными мишенями для противораковых препаратов.

 

 

 

По материалам

Rice physicists help unravel mystery of repetitive DNA segments

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday296
mod_vvisit_counterYesterday1287
mod_vvisit_counterThis week5582
mod_vvisit_counterLast week6681
mod_vvisit_counterThis month17993
mod_vvisit_counterLast month29238
mod_vvisit_counterAll days4052439

We have: 32 guests, 6 bots online
Your IP: 54.81.244.248
 , 
Today: Июл 20, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.