به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، محققان دانشگاه هاروارد و مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق به کشف پدیده ای پنهان در مقیاس نانومتری درون سلول شدند. این پدیده که به افیمرال شهرت یافته، نقش مهمی در تولید mRNA و تنظیم بیان ژن در سلول دارد.
در مقاله ای که این گروه تحقیقاتی در نشریه eLife منتشر کردند، نشان دادند که می توان با استفاده از میکروسکوپ با قدرت تفکیک بالا مولکول های mRNA را مشاهده کرد. آن ها این میکروسکوپ را به گونه ای توسعه دادند که بتوان mRNA که از یک ژن بیرون می آید را درون یک سلول زنده مشاهده کنند، آنها با همین روش، نشان دادند که پیش از ظهور mRNA، آنزیم پلیمراز II RNA یا Pol II در خوشه ای در همان ژن جمع می شود؛ این کار تنها چند ثانیه پیش از پخش شدن RNA انجام می شود.
این گروه تحقیقاتی نشان دادند زمانی که این خوشه آنزیمی را دستکاری کردند به نحوی که زمان طولانی تر باقی بماند، آنگاه میزان تولید مولکول های mRNA مربوط به آن نیز افزایش می یابد، بنابراین می توان گفت که خوشه های Pol II نقش بسیار مهمی در آغاز فرآیند تولید mRNA ایفا می کند و کنترل بیان ژن را به عهده دارد.
این گروه تحقیقاتی نشان دادند که هرچند این خوشه های آنزیمی عمر کوتاهی دارند، اما نقش بسیار مهمی در فرآیندهای زیستی ایفا می کنند.
سیزه از محققان این پروژه می گوید: 'ما فکر می کنیم که این خوشه های ضعیف و گذرا نقش بنیادی در کنترل بیان ژن به عهده دارند. اگر کوچکترین جهش ژنی روی آنها اتفاق بیافتد می تواند بیان ژن را تحت تاثیر قرار دهد. به نظر می رسد که این موضوع بسیار مهمی در تنظیمات ژن های بدن باشد.'
این گروه تحقیقاتی معتقدند که خوشه های آنزیمی Pol II موضوع مهمی برای تحقیق در بخش سرطان است چرا که بیان و کنترل ژن ها در بخش ژن درمانی سرطانی امری مهم و حیاتی است.
خوشه های ژنی مورد نظر ابعادی در حدود 100 نانومتر دارند و از آنجایی که عمر کوتاهی دارند، مطالعه آنها کاری دشوار است. محققان برای حل این مشکل روش میکروسکوپی با امکان مطالعه مولکول های منفرد ارائه کردند.
کشف عملکرد نانوخوشه های پروتئینی که بیان ژن ها را کنترل می کند
