Showbiz18 Tetor 2019, 19:42

Shkencëtarët zbulojnë misterin e kopjimit të ADN-së

Shkruar nga Pamfleti
Shkencëtarët zbulojnë misterin e kopjimit të ADN-së

Shkencëtarët zbulojnë misterin e kopjimit të ADN-së

Molekulat e jetës janë ‘shtrembëruar’. Por mënyra se si ato fillesa të njohura në spiralen e dyfishtë të ADN-së arrijnë të përsëriten pa u grumbulluar, ka qenë e vështirë të deshifrohet. Një perspektivë e re nga fizikantët e Cornell po ndihmon në zbulimin e misterit.

Studiuesit iu drejtuan problemit nga një këndvështrim topologjik, duke pyetur se çfarë ndikimi ka vetë forma e heliksit në kopjimin e ADN-së. Duke përdorur eukariotët, të cilat përbëjnë shumicën dërrmuese të gjallesave, si sistemi i tyre model, ata zbuluan se vetitë e brendshme mekanike të kromatinës (një kompleks i ADN-së dhe proteinave) përcaktojnë se si do të përzihen fibrat e kromatinës. Kjo topologji është thelbësore për ndarjen e suksesshme të ADN-së së riprodhuar rishtazi: Nëse fijet përdredhen shumë fort shumë herët, atëherë molekulat nuk janë në gjendje të ndahen siç duhet gjatë ndarjes së qelizave.

“Ky hulumtim nxjerr në pah rëndësinë e parimeve fizike në proceset themelore biologjike,” tha autori kryesor Michelle Wang, profesor i fizikës në Kolegjin e Arteve dhe Shkencave dhe një Hulumtues i Institutit Mjekësor Howard Hughes. Punimi, “Koordinimi Synergistic i Mekanikës Torsional Chromatin dhe Aktiviteti Topoisomerase”, botuar në 17 Tetor në Cell. Gjatë replikimit të ADN-së si një reklamues ndan dy fillesa të ADN-së dhe shkon përpara ADN-ja gjithashtu duhet të kthesë rreth boshtit spiral. Kjo e vendos ADN-në nën një stres të madh në tokë, e cila më pas rezulton në një kthesë ‘shtesë’ në ADN.

Pyetja: Ku shkon kthesa shtesë? Nëse kthesa shtesë shkon vetëm në pjesën e përparme të replikimit, atëherë dy molekulat e ADN-së bijë nuk do të përzihen, kështu që ato mund të ndahen. Sidoqoftë, nëse kthesa shtesë shkon në pjesën e prapme të replikimit, atëherë dy molekulat e ADN-së së bijës do të përziheshin dhe nuk do të mund të ndaheshin. Kjo do të krijonte një çështje madhore për ndarjen e kromozomit gjatë ndarjes së qelizave, e cila mund të shkaktojë dëmtimin e ADN-së dhe të rezultojë në vdekje të qelizave ose kancer.

Studiuesit zbuluan se gjarpërimi i një fibre të vetme kromatine është shumë më e lehtë sesa gjarpërimi i një fibre të dyfishtë. Kjo do të thotë që kthesa shtesë do të shkojë me përparësi në pjesën e përparme, duke minimizuar kështu ndërthurjen e dy molekulave të ADN-së së bijës. “Megjithëse kromatina normalisht konsiderohet pengesë për përsëritje,” tha Wang, “rezultatet tona tregojnë se kromatina gjithashtu thjeshton topologjinë e përsëritjes dhe kështu lehtëson dinamikën e replikimit.

Ne mendojmë se kjo është mjaft e jashtëzakonshme.” Në një eksperiment të veçantë, studiuesit zbuluan se një enzimë që zgjidh ADN-në (topoisomerase II) fuqimisht preferon fibrën e vetme të kromatinës në pjesën e përparme. Mekanika e kromatinës dhe veprimtaria topoisomerase duket se koordinojnë në një mënyrë sinergjike për të zvogëluar ndërthurjen e fijes së vajzave. Në mënyrë që të kuptojnë se si kromatina sillet mekanikisht, studiuesit duhej të krijonin mënyra të reja të trajtimit të tij. Krijimi i një nënshtrimi të fibrave të kromatinës të endura nuk ishte provuar më parë, për shkak të kompleksitetit të detyrës.

Wang dhe ekipi i saj përdorën mjetin këndor optik kurth që grupi i saj zhvilloi më parë, si dhe metoda të tjera për të krijuar dhe punuar me të dy substratet e vetme dhe të endur të fibrave të kromatinës, duke i bërë të mundur që ata të ekzaminojnë vetitë e tyre mekanike torsionale.

Përshtati në shqip Pamfleti, marrë nga Cornell University

 

 

Kuriozitete Shkencëtarët zbulojnë misterin e kopjimit të ADN-së