به گزارش سیناپرس، بر اساس اعلام موسسه ملی تحقیقات ژنوم انسانی، بیان ژن فرآیندی است که در آن اطلاعات کدگذاری شده در یک ژن برای مونتاژ یک مولکول پروتئین استفاده می شود. این سلول، توالی ژن را در سه گروه پایه می خواند. هر یک از گروه های پایه ها که با نام کدون شناخته می شود با یکی از ۲۰ اسید آمینه مختلف مورد استفاده برای ساخت پروتئین، در می آمیزد.
به گفته پژوهشگران، از اواخر دهه ۱۸۰۰ میلادی، متخصصان ژنتیک پدیده ای به نام تنظیم ژن را مطالعه کردند که اساساً بر بیان ژن ها نظارت می کند. این فرآیند به پروتئین های خاصی نیاز دارد، با این حال، مکانیسم روشن و خاموش کردن ژن ها توسط این پروتئین ها تا حد زیادی یک راز باقی مانده است.
گروهی از محققین دانشگاه نورث وسترن در مطالعات اخیر خود تصویری سه بعدی از پروتئین تنظیم کننده پیچیده ژن ها به دست آوردند که به عنوان ترکیب پیش از شروع پیوند با واسطه (Med-PIC) شناخته می شود.
این پلی پپتید بزرگ که با نام مستعار میانجی شناخته می شود، از ۵۶ زیر واحد تشکیل شده و با قرار دادن پروتئین های صحیح در مکان های مناسب برای کپی کردن، به تنظیم بیان ژن در هر سلول کمک می کند. در حقیقت این بیان ژنتیکی مشخص کننده رنگ چشم ، رنگ مو و پوست، قد، نوع مو … در افراد است.
یوان هی، پژوهشگر ارشد و استادیار علوم زیستی مولکولی در کالج نورث وسترن طی بیانیه ای در مورد موضوع فوق این گونه توضیح می دهد: این دستگاه تولید کننده ساختار سه بعدی برای تمام شاخه های زیست شناسی مولکولی مدرن در زمینه بیان ژن بسیار اساسی است. تجسم ساختار ژن به صورت سه بعدی به پژوهشگران کمک می کند تا به سؤالات اساسی بیولوژیکی، مانند اینکه چگونه دی ان ای در آر ان ای کپی می شود، پاسخ دهند.
اگرچه چگونگی کپی شدن دی ان ای در آر ان ای اولین بار در سال ۱۹۹۰ شناسایی شد، اما دانشمندان نتوانستند ساختار مولکولی کامل آن را تجسم کنند و این امر تعیین فیزیولوژی آن را دشوار می کرد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی برودتی (cryo-EM)، این تیم تحقیقاتی توانست بینش بهتری در مورد روش عملکرد پروتئین به دست آورد.
به گزارش خبرگزاری sinapress، از آنجایی که این پروتئین در طیف گسترده ای از بیماری ها مانند سرطان، بیماری های عصبی و ایدز نقش دارد، دانش بهبود یافته تیم های پزشکی از ترکیب آن ممکن است روزی برای پیشرفت روش های درمانی جدید مورد استفاده قرار گیرد.
رایان ابدلا، یکی دیگر از محققان این تحقیقات می گوید: دیدن این ساختار به ما امکان می دهد تا نحوه عملکرد آن را درک کنیم. مثل این است که اجزای یک وسیله خانگی را از هم جدا کنید تا ببینید همه چیز چگونه با هم هماهنگ است. اکنون می توانیم بفهمیم که چگونه پروتئین های این مجموعه برای انجام عملکردشان با هم ترکیب می شوند.
ابدلا در انتها افزود: برخی از این زیرواحدها قبلاً از آزمایش‌های دیگر شناخته شده بود، اما نمی دانستیم که چگونه اجزا با هم مونتاژ می شوند یا با یکدیگر تعامل دارند. با این ساختار سه بعدی، در نهایت توانستیم کل این مجموعه را ببینیم و سازماندهی آن را درک کنیم.
به گزارش سیناپرس، این تصویر سه بعدی، پروتئین میانجی را به صورت مسطح نشان داد که تقریباً ۴۵ نانومتر طول دارد. این ماده قادر است به فاکتورهای کپی شونده (یعنی RNA پلیمراز II) در انتهای مولکول متصل شود. در نتیجه، میانجی مانند یک آونگ حرکت می کند.
شرح کامل این مطالعات و یافته های حاصل از آن در آخرین شماره مجله NCBI منتشر شده است.
مترجم: نیروانا محمدحسینی