Çözülmüş DNA' yı Düzelten: "Motor Protein" Bulundu
San Diego California Üniversitesi'nden iki biyolog, hücresel motor proteinlerin yeni bir sınıfını keşfetti.
Bu motor protein, çift iplikli DNA molekülünün, çözülmüş olan kısımlarını(iplikleri) tekrar başa sarıyor(geri sarıyor). Böylece, kritik genlerin ifade edilmesine engel olan, tıpkı teyp kasetinde dolaşmış olan, bant benzeri dolaşıklığı (ya da ilmekleri) açıyor.
Araştırmanın başkanı, UCSD biyoloji Profösörü Jim Kadonaga, çalışması hakkında şunları söyledi: "DNA'nız, çözülmüş bir durumda karışıp kaldığında, hücreleriniz büyük bir problemle karşı karşıyadır ve bu, nihayetinde insanlarda ölüme yol açacak nitelikte bir sorundur. Biz, bu problemi düzelten enzimi keşfettik." Keşif, bilim adamlarının, ilk kez çözülmüş DNA ipliklerinde, dolaşıklığa(ilmek yığıntısına) engel olmak için, özel olarak tasarlanmış bir motor protein tanımladıklarını gösteriyor.
Bu motor protein, DNA iplikleri, molekül boyunca bazı bölgelerde uygunsuz bir şekilde çözüldüğünde devreye giriyor. 31 Ekim de, "Science" bülteninde yayınlanan UCSD araştırma sonuçları, özellikle de "Schimke immuno-osseous dysplasia" olarak adlandırılan ve nadir görülen genetik rahatsızlığa yol açan moleküler mekanizmaların, biyomedikal bilimciler tarafından anlaşılması açısından önem taşıyor.
Keşif, ilerisi için felç, kalp yetmezliği, böbrek yetmezliği ve küçük çocuklarda ölümlere sebebiyet veren bu tür yıkıcı genetik bozuklukların tedavisinde, medikal araştırmacıların önünü açıyor. Kadonaga: "Çalışmaya başlamadan önce, bu özel proteinin, bu hastalığa neden olduğunu biliyorduk. Onu araştırma nedenimiz de zaten buydu. Biz, bu proteinin, sadece ne yaptığını bilmiyorduk" dedi.Hep-A bağlantılı protein olduğu için HARP olarak adlandırılan bu protein, laboratuvarda doktora sonrası çalışmalarını yapan bu iki araştırmacıyı hayrete düşürmüştü. İki moleküler biyolog Kadonaga ve Timur Yusufzai, öncelikle bu motor proteinin, helikaz enzimleri ile aynı yolla enerji kullandıklarını ve helikazlar gibi DNA'nın ayrılan kısımlarına(ipliklerine) bağlandığını keşfetti.
Ancak helikazlar, enerjilerini birbirine bağlı iki DNA ipliğini(yani, çift iplikli DNA, çift iplikli RNA ve DNA-RNA melezi ) çözmek için kullanırken, bilim adamları bu motor proteinin, tam tersi şekilde aktive olmasını şaşırtıcı buldu. Hayret verici olan; hatalı DNA ipliğini geri sarıyor ve ardından iki ipliği tekrar bağlıyor (mühürlüyor) olmasıydı.
Sonuçta, UCSD biyologları, yeni enzim aktivitesini, "annealing helikaz" olarak adlandırdı. Kadonaga, çalışma hakkında şunları söyledi:"Çalışmaya başlamadan önce, annealing helikaz aktivitesini dikkate bile almadık. Böylesi zaten enzimler vardı yoksa bu bizim aklımıza gelen bir şey değil. Aslında, çift iplik çözülmüş durumda karışıp kaldığında, DNA molekülünde cereyan eden şeyi şimdiye kadar kesinlikle bilmiyorduk." DNA ve RNA'daki helikaz aktivitesini çalışan bilim adamları, şimdilerde yeni sınıf proteinleri araştırıyor. Kadonaga: "Bu yeni sınıf protein, tamamen yeni bir çalışma alanı açacak.
DNA yapısında değişiklik yapan çok az enzim biliniyor ve biz, kesinlikle yeni bir tanesini keşfettik. Biz bunun, 2008 yılında gerçekleşeceğini tahmin etmiyorduk. Şimdiye kadar onların hepsini bulmalıydık. DNA'da çok daha ileriye gidileceğine inanıyorum. DNA-DNA helikazlar gibi, RNA-DNA helikazlar ve RNA-RNA helikazlarda var. Bu nedenle, RNA-DNA annealing helikazlar ve RNA-RNA annealing helikazların olacağını öngörmek çok hayal olmaz.
Alan, oldukça geniş olabilir. İnsanlar, başka annealing helikazlar keşfettikçe, bu alan giderek genişleyecektir."Kadonaga and Yusufzai, daha fazla annealing helikaz araştırıyorlar, bununla birlikte HARP çalışmalarına da devam etmeyi planlıyorlar. Kadonaga: "Öncelikle yapmak istediğimiz şey, bu proteinlerden daha fazlasını bulmak. Ayrıca, hücrede HARP adlı bu özel proteinin, diğer mekanizmaları nasıl etkilediğini görmek istiyoruz" dedi.
Kaynak: "Biologists Discover Motor Protein That Rewinds DNA", sciencedaily,
Çev. Dr. Erman Gündoğdu
Genetik
-
İnsanlarda Kaç Kromozom Vardır?
-
Sık görülen mikrodelesyon sendromları nelerdir?
-
Bilim insanları kromozomları nasıl inceler?
-
Arkea'da Kromozomlar ve DNA Replikasyonu
-
DNA Onarım Mekanizmaları Nelerdir?
-
DNA hasarına neden olan etkenler nelerdir?
-
XYY Süper Erkek Sendromu - JACOB’S, Sendromu
-
Bitki doku kültürü çalışmaları ile haploid bitkiler elde edilebilir
-
Gram pozitif bakterilerden genomik DNA izolasyon protokolü
-
E. coli bakterisinden genomik DNA izolasyon protokolü
-
DNA’nın Keşfi
-
İnsan Genom Projesi Nedir ? Amaçları Nelerdir ?
-
Genomik mikrodizilimlerle ikilenme teşhisi yöntemi
-
Gen duplikasyonu ve amplifikasyonu nedir?
-
DNA ile RNA Arasndaki Farklar ve Benzerlikler Nelerdir