Физиката не е първата научна дисциплина, която идва на ум, когато се споменава ДНК. Учените обаче са открили
Какво представляват теломерите и защо те са ключът към дългия живот?
Теломерите са краищата на хромозомите.Те се характеризират с факта, че им липсва способността да се свързват с други хромозоми или техни фрагменти. По същество те изпълняват защитна функция.
Ето защо те се смятат за ключ към дългия животживот. Те предпазват гените от увреждане, но стават малко по-къси всеки път, когато клетката се дели. Ако станат твърде къси, клетката умира. Новото откритие ще помогне да се разбере стареенето и болестта.
Фигура 1: Клетка, хромозома и теломери.
Кредит: Fien Liflang/Лайденски университет
Как работят теломерите?
Всяка клетка в нашето тяло има хромозоми,които носят гени. Те определят характеристиките на тялото, като външния вид на човека и податливостта му към определени заболявания. В краищата на тези хромозоми има теломери, които ги предпазват от увреждане. Те донякъде напомнят на айгилети, пластмасови връхчета в края на дантела.
Дължината на ДНК между теломерите е два метра,следователно трябва да се навие, за да се побере в клетката. Това се постига чрез обвиване на ДНК около "пакети" от протеини; Заедно ДНК и протеините се наричат нуклеозоми. Те са организирани в нещо като мънисто, с нуклеозома, част от свободна (или несвързана) ДНК, нуклеозома и т.н.
Фигура 2: Три различни ДНК структури.
Кредит: Fien Liflang/Лайденски университет
Този низ от мъниста след това се сгъва още повече. Как се случва това зависи от дължината на ДНК между нуклеозомите, перлите на нишката. Две структури, които възникват след нагъване, вече бяха известни. В една от тях две съседни перли се слепват и освобождават ДНК виси между тях (фиг. 2A). Ако ДНК сегментът между зърната е по-къс, съседните зърна нямат време да се слепят. След това се образуват две купчини една до друга (фигура 2B).
Какво са направили учените?
В своето проучване Ван Ноорт и колегиоткриха различна теломерна структура. Тук нуклеозомите са много по-близо една до друга, така че вече няма свободна ДНК между перлите. Това в крайна сметка създава една голяма спирала, или спирала, от ДНК (Фигура 2C).
Новата структура е открита с помощтакомбинации от електронна микроскопия и спектроскопия на молекулярните сили. При него единият край на ДНК е прикрепен към предметно стъкло, а към другия е прикрепено мъничко магнитно зърно. Набор от силни магнити над тази топка разделя нишката от „мънистата“. Чрез измерване на силата, необходима за издърпване на едно "мънисто" едно след друго, можем да научим повече за това как нишката се сгъва. След това сингапурските изследователи използваха електронен микроскоп, за да получат по-ясна картина на структурата.
Какво ще донесе новото откритие?
Според учените тя е "Свещеният Граал"молекулярна биология". Ако биолозите познават структурата на молекулите, това ще им даде повече информация за това как гените се включват и изключват. А също и за това как ензимите в клетките взаимодействат с теломерите: например как възстановяват и копират ДНК.
Откриването на нова теломерна структура ще се подобриразбиране на градивните елементи в тялото. А това, от своя страна, в крайна сметка ще помогне за изучаването на стареенето и заболявания като рака и разработването на лекарства за борба с тях.
Прочетете още:
Мистериозна „синя слуз“ на дъното на морето озадачава учените
Разработен генератор за вятърни паркове без скъпи магнити
Вижте един феномен, който е просто невъзможен на Марс