رمز و رازهای چگونگی تکثیر دی‌ان‌ای

مجله ايلياد/ دانشمندان کشف کردند که چگونه و چه زماني دي‌ان‌اي در سلول‌ها تکثير مي‌يابد. پژوهشگران تکثير دي‌ان‌اي را براي اولين بار در دهه‌ي ۱۹۵۰ ميلادي کشف کردند، اما از آن زمان تا کنون تلاش مي‌کردند تا به مکانيسم‌هاي اساسي آن پي ببرند. «ديويد گيلبرت» استاد زيست‌شناسي مولکولي دانشگاه ايالتي فلوريدا، در نشريه‌اي خبري گفت: «اين مساله کاملاً به‌صورت راز بود. به‌نظر مي‌رسيد که تکثير در برابر هر چيزي که سعي کرديم آن‌را تحريک کنيم، مقاوم بود. ما تکثير را به‌طور دقيق توصيف کرديم، نشان داديم که در انواع مختلف سلول‌ها تغيير مي‌کند و در بيماري‌ها مختل مي‌شود. اما تا همين حالا نتوانستيم تکه‌ي نهايي اين پازل را پيدا کنيم. تکه‌ي نهايي پازل، عناصر کنترل يا توالي‌هاي دي‌ان‌اي است که آن‌را کنترل مي‌کنند.» گيلبرت و دانشجوي دکتراي وي «جيائو سيما»، در تلاش براي مختل کردن زمان تکثير، ده‌ها جهش ژنتيکي در مولکول‌هاي دي‌ان‌اي را مهندسي کردند. اما اين آزمايش‌ها نتوانست اطلاعاتي در اختيار آن‌ها قرار دهد. گيلبرت و سيما بخش واحدي از دي‌ان‌اي را در بالاترين وضوح سه‌بُعديِ ممکن مورد بررسي قرار دادند. تجزيه و تحليل آن‌ها نشان داد که سه توالي در اطراف مولکول دي‌ان‌اي به‌طور منظم با يکديگر در تماس هستند. اين دانشمندان با استفاده از «CRISPR»، اين سه توالي را به‌طور همزمان حذف کردند. اين حذف، تکثير دي‌ان‌اي را متوقف کرد و ساختار مولکولي دي‌ان‌اي را تغيير داد و موجب تعجب و شگفتي دانشمندان شد. گيلبرت گفت: «حذف اين عناصر، زمان تکثير آن بخش را از همان ابتدا تا انتهاي فرآيند تغيير داد. اين لحظه يکي از آن لحظاتي بود که براي ما خيلي خيلي هيجان‌انگيز بود.» پژوهشگران يافته‌هاي خود را در مجله‌ي Cell منتشر کردند. سيما گفت: «ما براي اولين بار توالي‌هاي خاص دي‌ان‌اي در ژنوم را که ساختار کروماتين و زمان تکثير را تنظيم مي‌کند، يافتيم. اين نتايج مدلي ممکن از نحوه‌ي پيچ خوردن دي‌ان‌اي درون سلول‌ها و نحوه‌ي تاثير گذاشتن اين الگوهاي پيچش بر عملکرد مواد ارثي را نشان مي‌دهد.» محققان بر اين باور هستند که مختل‌شدنِ تکثير دي‌ان‌اي مي‌تواند، پيشرفت بيماري‌هاي خاصي را توضيح دهد. ترجمه: زهرا جهانباني – مجله علمي ايلياد ما را در کانال «آخرين خبر» دنبال کنيد