Fysik er ikke den første videnskabelige disciplin, der kommer til at tænke på, når DNA nævnes. Forskere har dog opdaget
Hvad er telomerer, og hvorfor er de nøglen til et langt liv?
Telomerer er enderne af kromosomerne.De er kendetegnet ved, at de mangler evnen til at forbinde med andre kromosomer eller deres fragmenter. I bund og grund udfører de en beskyttende funktion.
Derfor betragtes de som nøglen til et langt livliv. De beskytter gener mod skader, men de bliver lidt kortere, hver gang en celle deler sig. Hvis de bliver for korte, dør cellen. Den nye opdagelse vil hjælpe med at forstå aldring og sygdom.
Figur 1: Celle, kromosom og telomerer.
Kredit: Fien Liflang/Leiden University
Hvordan virker telomerer?
Hver celle i vores krop har kromosomer,som bærer gener. De bestemmer kroppens egenskaber, såsom en persons udseende og modtagelighed for visse sygdomme. I enderne af disse kromosomer er der telomerer, der beskytter dem mod skader. De minder lidt om aiguillettes, plastikspidser for enden af en blonde.
Længden af DNA mellem telomerer er to meter,derfor skal den rulles sammen for at passe ind i buret. Dette opnås ved at vikle DNA omkring "pakker" af proteiner; Sammen kaldes DNA og proteiner nukleosomer. De er organiseret i noget som en perle, med et nukleosom, et stykke frit (eller ubundet) DNA, et nukleosom og så videre.
Figur 2: Tre forskellige DNA-strukturer.
Kredit: Fien Liflang/Leiden University
Denne perlerække foldes derefter endnu længere. Hvordan det sker afhænger af længden af DNA'et mellem nukleosomerne, perlerne på strengen. To strukturer, der opstår efter foldning, var allerede kendt. I den ene af dem klæber to tilstødende perler sammen, og frit DNA hænger mellem dem (fig. 2A). Hvis DNA-segmentet mellem perlerne er kortere, har tilstødende perler ikke tid til at klæbe sammen. Derefter dannes to stakke ved siden af hinanden (figur 2B).
Hvad har forskerne gjort?
I deres undersøgelse, Van Noort og kollegerfundet en anden telomerstruktur. Her er nukleosomerne meget tættere sammen, så der er ikke længere noget frit DNA mellem perlerne. Dette skaber i sidste ende én stor helix, eller helix, af DNA (figur 2C).
Den nye struktur blev opdaget med hjælpkombinationer af elektronmikroskopi og molekylær kraftspektroskopi. I den er den ene ende af DNA'et fastgjort til et objektglas, og en lille magnetisk perle er fastgjort til den anden. Et sæt stærke magneter over denne kugle adskiller tråden fra "perlerne". Ved at måle den kraft, der kræves for at trække den ene "perle" fra hinanden efter hinanden, kan vi lære mere om, hvordan tråden folder. Singapore-forskerne brugte derefter et elektronmikroskop for at få et klarere billede af strukturen.
Hvad vil den nye opdagelse bringe?
Hun er ifølge videnskabsmænd den "hellige gral"molekylær Biologi". Hvis biologer kender strukturen af molekyler, vil det give dem mere information om, hvordan gener tændes og slukkes. Og også om, hvordan enzymer i celler interagerer med telomerer: for eksempel hvordan de reparerer og kopierer DNA.
Opdagelsen af en ny telomer struktur vil forbedresforstå byggestenene i kroppen. Og dette vil til gengæld i sidste ende hjælpe med at studere aldring og sygdomme som kræft og udvikle lægemidler til at bekæmpe dem.
Læs mere:
Mystisk 'blue goo' på bunden af havet forvirrer videnskabsmænd
Udviklet generator til vindmølleparker uden dyre magneter
Se på et fænomen, der simpelthen er umuligt på Mars