Üreme doğanın en büyük sihirlerinden birisidir. Yakından izlediğinizde gözünüzün önünde tek bir hücreden neredeyse aynı iki kopyaya ürediğini göreceksiniz. Moleküler genetik üzerinde yarım yüzyılı aşkın süredir devam eden bir araştırmalar neticesinde bu biyolojik durumun çözüldüğünü düşünebilirsiniz.
Ancak durum hiç de öyle değil. Son teknolojiyi kullanan araştırmacılar, DNA’nın kendi replikasyonunu nasıl katladığını gösteren önemli detayları ortaya çıkardı. Florida Eyalet Üniversitesi’nden moleküler biyolog David Gilbert, “Bu oldukça gizemli oldu” diyor. Replikasyon onu bozmak için sarf edilen tüm çabalara karşı esnek bir yapı sergiledi.
Bu durum araştırmacılar tarafından detaylı bir şekilde tarif edildi. Farklı hücre tiplerinde değiştiği ve hastalık halinde bozulduğu gösterildi. Ancak araştırmacılar şimdiye kadar son parçayı, kontrol öğelerini ya da onu kontrol eden DNA dizilerini bulamamıştı. Konuyla ilgili herhangi bir ders kitabını açın; deoksiribonükleik asidin (DNA) filamentlerinin ne kadar uzun süredir yapboz gibi davrandığını, zekice kimya ve bir dizi endüstriyel proteinin kullanımıyla neredeyse aynı ipleri oluşturduğunu gösteren diyagramlar bulacaksınız.
Birçoğumuz, bu enzimatik büyücülüğün ayrıntılarına dokunma lüksüne sahibiz. Ancak araştırmacılar için sürecin saf karmaşıklığının – özellikle de memeliler gibi organizmalarda – çözülmesi zor oldu. Tüm iyi sihir numaralarında olduğu gibi burada da zamanlama son derece önemli.
Bununla birlikte, düzenleyici proteinlerle uğraşmak, beklenenden daha fazla bir fark yaratmıyor gibi görünüyor. Bu da üremenin ardındaki kesin ritmin kendisine etki eden DNA molekülü ile daha fazla alakası olduğunu göstermektedir. DNA replikasyonunun zamanlamasını düzenleyen kimyasal mimariyi ortaya çıkarmak için, Gilbert ve ekibi , CRISPR olarak bilinen yeni teknolojiye yöneldi ve hangi faktörlerin farklılık yarattığını tespit etmek için fare kromozomlarını kullandı.
CRISPR, tehdit eden virüslerin genlerini tanımlamak için kullanılan bakteri prosesine dayanan moleküler bir araçtır. Spesifik bir genetik kod tespit edildiğinde, CRISPR ile ilişkili enzimler, dizeyi içeri sokup parçalayabilir ve tehdidi etkin bir şekilde ortadan kaldırabilir. Araştırmacılar sistemi herhangi bir DNA dizisini kesmek için kullanabilir. Gilbert, fare embriyonik kök hücrelerinin DNA mimarisi içindeki çeşitli yapıları hedef almak, etraflarını değiştirmek veya tamamen kesmek için kullandı. İlk odak, CCCTC bağlama faktörü (CTCF) olarak adlandırılan bir protein için bağlanma bölgeleriydi.
Bu protein, tüm transkripsiyon sürecini düzenlemeye yardımcı olarak, DNA’nın farklı operasyonel süreçlerini yöneten yerleri aramak için doğal bir yer haline getirmektedir. Ancak bunlarla uğraşmak, çoğaltma işlemlerinin gerçek zamanlaması üzerinde çok az etkiye sahiptir. burada başka bir şey bulunmalı.
Bu sanal iğneyi samanlıkta bulmak, biraz şanstan fazlasını gerektirir. Ekip DNA süreçlerinin 3D bir analizini çıkardı. Spesifik olarak, CTFC ile ilişkili sınırların dışında birkaç kilit yer belirlendi. Onları kırmak kaosa neden oldu – çoğaltma zamanlaması atıldı, DNA mimarisinin kendisi zayıfladı ve transkripsiyon kaçırıldı. Gilbert , ‘Bu öğelerin kaldırılması, segmentin çoğaltma zamanını sürecin en başından sonuna kadar kaydırdı’ diyor.
Elde edilen sonuçlar sağlık ve patoloji üzerine yeni araştırmalara yol açacak. Araştırmacılar, DNA replikasyonunun zamanlamasından sorumlu mekanizmaları tam olarak belirleyerek, belirli hastalıklara yol açan süreçleri ortaya çıkarabilir. Gilbert , ‘Farklı bir yerde ve zamanda çoğalırsanız, tamamen farklı bir yapıyı birleştirebilirsiniz’ diyor.
Editör / Yazar: Tanya Djaziri Köksür
Kaynak: sciencealert.com/new-study-solve...
·
2 views
Yorum yapabilmeniz için giriş yapmanız gerekmektedir.