Κατά τη διαίρεση των κυττάρων, DNA τεσσάρων μέτρωνΣυσκευάζεται σε 46 μικροσκοπικά πακέτα (χρωμοσώματα) που έχουν μήκος μόνο μερικά εκατομμυριοστά του μέτρου Σε μια νέα μελέτη, ερευνητές στο Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας και στο Πανεπιστήμιο του Würzburg έδειξαν πώς οι πρωτεΐνες κινητήρα συσκευάζουν κλώνους DNA σε συμπαγή χρωμοσώματα κατά τη διαίρεση .
Οι γενετιστές ερεύνησαν τη συμπυκνίνη, μια πρωτεΐνησύμπλοκο που χρησιμοποιείται στο σχηματισμό χρωμοσωμάτων. Οι επιστήμονες διεξήγαγαν μια σειρά πειραμάτων που περιελάμβαναν παρατήρηση μεμονωμένων μορίων συμπυκνίνης καθώς σχηματίστηκαν βρόχοι DNA. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι διαφορετικά μέρη του συμπλέγματος λειτουργούν σαν μια πολύπλοκη «μοριακή μηχανή». Το ένα μέρος αυτής της πρωτεΐνης κρατά το DNA σε σταθερή κατάσταση, όπως μια άγκυρα, ενώ το άλλο μέρος μετακινεί το DNA προς τα εμπρός σαν τρακτέρ, δημιουργώντας έτσι έναν ευρύ βρόχο.
Οι συγγραφείς του έργου λένε ότι το condensin, όπωςάλλες κινητικές πρωτεΐνες, κάνει «βήματα» κατά μήκος του DNA, ενώ καίει την κυτταρική ενέργεια με τη μορφή ATP. Ωστόσο, καίγοντας την ίδια ποσότητα ενέργειας, αυτά τα μόρια κινούνται 500 φορές περισσότερο από άλλες πρωτεΐνες κινητήρα. Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτό το φαινόμενο μπορεί να συγκριθεί με ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο, του οποίου η ενεργειακή απόδοση είναι συγκρίσιμη με αυτή ενός e-bike.
Χρησιμοποιώντας κρυοηλεκτρονική μικροσκοπία, οι γενετιστές έχουν οπτικοποιήσει τον πολύπλοκο μηχανισμό σχηματισμού χρωμοσωμάτων με πρωτοφανή λεπτομέρεια.
Οι ερευνητές σημειώνουν ότι η συμπύκνωση ήτανανακαλύφθηκε πριν από περισσότερες από τρεις δεκαετίες, αλλά ο μηχανισμός δράσης του παρέμεινε σε μεγάλο βαθμό ασαφής. Αυτό είναι ένα από τα πιο αρχαία πρωτεϊνικά σύμπλοκα.
Οι γενετιστές πιστεύουν ότι τα αποτελέσματα της εργασίας θα βοηθήσουνκατανοούν καλύτερα όχι μόνο τις διαδικασίες κυτταρικής διαίρεσης, αλλά και άλλες πρωτεΐνες κινητήρα. Λένε ότι τέτοιοι βρόχοι και οι σχετικές μοριακές τους μηχανές εμπλέκονται σε διάφορες γονιδιωματικές διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένου του ελέγχου του τρόπου ενεργοποίησης και απενεργοποίησης των γονιδίων μεταξύ των κυτταρικών διαιρέσεων.
Διαβάστε περισσότερα
Ένας αστεροειδής στο μέγεθος μιας μπλε φάλαινας πετά προς τη Γη με ταχύτητα 26.000 km/h
Η κινεζική τεχνητή νοημοσύνη προβλέπει την πορεία των υπερηχητικών πυραύλων. Το χτύπημα αντιποίνων θα είναι μπροστά
Η NASA δημοσίευσε ένα βίντεο από τη μεγαλύτερη πτήση πάνω από τον Άρη. Κοίτα πώς ήταν