Daha uzun yaşayabilir miyiz? Fizikçi telomerler hakkında keşif yapar

Daha uzun yaşayabilir miyiz?  Leiden fizikçisi genlerdeki koruyucu tabakada keşif yapıyor

Şekil 1: Bir hücre, kromozom ve telomerler. Kredi: Fien Leeflang/Leiden Üniversitesi

Fizik ve küçücük bir mıknatıs yardımıyla, araştırmacılar telomerik DNA’nın yeni bir yapısını keşfettiler. Telomerler bazen daha uzun yaşamanın anahtarı olarak görülür. Genleri hasardan korurlar ancak hücre her bölündüğünde biraz daha kısalır. Çok kısalırsa hücre ölür. Yeni keşif, yaşlanmayı ve hastalığı anlamamıza yardımcı olacak.

DNA denilince akla ilk gelen bilim dalı fizik değildir. Ancak Leiden Fizik Enstitüsü’nden (LION) John van Noort, yeni DNA yapısını bulan bilim adamlarından biri. Bir biyofizikçi, biyolojik deneyler için fizik yöntemlerini kullanır. Bu aynı zamanda Singapur’daki Nanyan Teknoloji Üniversitesi’nden biyologların da dikkatini çekti. Ondan telomerlerin DNA yapısını incelemesine yardım etmesini istediler. Sonuçları yayınladılar Doğa.

Boncuk dizisi

Vücudumuzun her hücresinde, özelliklerimizi (örneğin nasıl göründüğümüz) belirleyen genleri taşıyan kromozomlar bulunur. Bu kromozomların uçlarında kromozomları hasardan koruyan telomerler bulunur. Ayakkabı bağcığının ucundaki plastik uçlar gibi biraz aglet gibiler.

Telomerler arasındaki DNA iki metre uzunluğundadır, bu nedenle bir hücreye sığması için katlanması gerekir. Bu, DNA’nın protein paketlerinin etrafına sarılmasıyla sağlanır; DNA ve proteinler birlikte nükleozom olarak adlandırılır. Bunlar, bir nükleozom, bir parça serbest (veya bağlanmamış) DNA, bir nükleozom vb. ile bir boncuk dizisine benzer bir şekilde düzenlenir.

Daha uzun yaşayabilir miyiz?  Leiden fizikçisi genlerdeki koruyucu tabakada keşif yapıyor

Şekil 2: Üç farklı DNA yapısı. Kredi: Fien Leeflang/Leiden Üniversitesi

Bu boncuk dizisi daha sonra daha da katlanır. Bunu nasıl yaptığı, nükleozomlar arasındaki DNA’nın uzunluğuna, ipteki boncuklara bağlıdır. Kıvrıldıktan sonra oluşan iki yapı zaten biliniyordu. Bunlardan birinde, iki bitişik boncuk birbirine yapışır ve serbest DNA aralarında asılı kalır (şekil 2A). Boncuklar arasındaki DNA parçası daha kısaysa, bitişik boncuklar birbirine yapışmayı başaramaz. Ardından yan yana iki yığın oluşur (şekil 2B).

Van Noort ve meslektaşları yaptıkları çalışmada başka bir telomer yapısı buldular. Burada nükleozomlar birbirine çok daha yakındır, dolayısıyla boncuklar arasında artık serbest DNA yoktur. Bu sonuçta büyük bir DNA sarmalı veya spirali yaratır (şekil 2C).

Yeni yapı, elektron mikroskobu ve moleküler kuvvet spektroskopisinin bir kombinasyonu ile keşfedildi. İkinci teknik, Van Noort’un laboratuvarından geliyor. Burada DNA’nın bir ucu bir cam lam üzerine yapıştırılır ve diğer ucuna da minik bir manyetik top yapıştırılır. Bu topun üzerinde bir dizi güçlü mıknatıs daha sonra inci dizisini birbirinden ayırır. Boncukları tek tek ayırmak için gereken kuvvet miktarını ölçerek, ipin nasıl katlandığı hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz. Singapur’daki araştırmacılar daha sonra yapının daha iyi bir resmini elde etmek için bir elektron mikroskobu kullandılar.

Van Noort, yapının “moleküler biyolojinin kutsal kâsesi” olduğunu söylüyor. Moleküllerin yapısını bilirsek, bu bize genlerin nasıl açılıp kapandığı ve hücrelerdeki enzimlerin telomerlerle nasıl başa çıktığı hakkında daha fazla fikir verecektir: örneğin DNA’yı nasıl onardıkları ve kopyaladıkları. Yeni telomerik yapının keşfi, vücuttaki yapı taşlarını anlamamızı geliştirecek. Bu da nihayetinde yaşlanmayı ve kanser gibi hastalıkları incelememize ve bunlarla savaşmak için ilaçlar geliştirmemize yardımcı olacak.


DNA’yı bükmek, varsayılandan daha az enerjiye mal olur


Daha fazla bilgi:
Aghil Soman ve diğerleri, İnsan telomerik kromatinin sütunlu yapısı, Doğa (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05236-5

Leiden Üniversitesi tarafından sağlanan

Alıntı: Daha uzun yaşayabilir miyiz? Fizikçi telomerler hakkında keşif yapıyor (2022, 15 Eylül) https://phys.org/news/2022-09-longer-physicist-discovery-telomeres.html adresinden 15 Eylül 2022 alındı

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.

Leave a Comment