Kaynak
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
DNA'nın Boyutunun Milyonda Birine Paketlenmesinin Sırrı
Dar alanlara yerleştirilen ipler veya kulaklık kabloları kolayca karışır. Bunun aksine, vücudumuzun uzun ve gevşek DNA'sı, hücre bölündüğünde boyutunun milyonda biri olan çubuk şeklindeki kromozomlara paketlenir.…
Dar alanlara yerleştirilen ipler veya kulaklık kabloları kolayca karışır. Bunun aksine, vücudumuzun uzun ve gevşek DNA'sı, hücre bölündüğünde boyutunun milyonda biri olan çubuk şeklindeki kromozomlara paketlenir. Yaklaşık iki metre uzunluğundaki DNA ile hücre bölünmesi meydana gelirse, genetik bilgide hasar veya kayıp riski vardır. Bu nedenle, genetik bilginin doğru bir şekilde iletilmesi için kromozomların yoğunlaştırılması esastır.
Profesör Changyong Song, Dr. Daeho Sung, Profesör Jae-Hyung Jeon, POBTECH Fizik Bölümünden aday Chan Im ve Profesör Do Young Noh (Gwangju Bilim ve Teknoloji Enstitüsü, GIST) tarafından yönetilen bir araştırma ekibi, insan kromozomlarını kümelenmiş durumlarında analiz etmek için üçüncü nesil senkrotron tesisinden gelen X-ışını kullandı. Nanometre ölçeğindeki çözünürlükte gözlemlenen bu bulgular Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayınlandı.
Kromozomları herhangi bir karışıklık olmadan kendi boyutunun milyonda birine sıkıştıran paketleme mekanizması ve bunu sağlayan 3 boyutlu yapı, yarım yüzyılı aşkın bir süredir araştırmacıları şaşırtıyordu. Bununla birlikte, kromozomları doğal durumlarında gözlemlemek her zaman zor olmuştu. Bu sebeple araştırmacılar, kromozomların yalnızca bazı bileşenlerini tespit etmeye başvurmak ya da yoğun hallerini, sarmal olmayan hallerine bakarak çıkarmak zorunda kaldılar.
Bu çalışma, hidratlı kromozomların hızla dondurulması ve kriyojenik bir durumda tutulmasının ardından 3. nesil senkrotron tesisinden üretilen tutarlı X-ışınlarını kullanarak kromozomların 3B yapısını doğruladı. Bu, kromozomları ince bir şekilde kesen veya boyayan geleneksel tekniklerin aksine, doğal durumlardaki kromozomların yapısını ortaya çıkaran bir araştırma oldu.
Araştırma ekibi, çalışma sayesinde kromozomların daha önceki çalışmalarda belirtilen hiyerarşik yapı yerine fraktal bir yapıda oluştuğunu doğruladı. Ayrıca kromozomların paketlenme sürecini gösteren fiziksel bir model de sunuldu.
Profesör Changyong Song, “Senkrotrondan gelen tutarlı X-ışınlarını kullanarak, nanometre ölçeğinde yüksek çözünürlüklü görüntüler aracılığıyla kromozomların 3 boyutlu yapısını belirledik. Çalışmada geliştirilen teknik, yalnızca tüm canlıların özü olan genetiği anlamanın anahtarını sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda ayrıntılı yapısı çok önemli olan virüsler gibi diğer malzemelerin 3 boyutlu yapılarını ortaya çıkarmak için de veri sağlıyor.” diyerek açıklamada bulundu.
Profesör Changyong Song, Dr. Daeho Sung, Profesör Jae-Hyung Jeon, POBTECH Fizik Bölümünden aday Chan Im ve Profesör Do Young Noh (Gwangju Bilim ve Teknoloji Enstitüsü, GIST) tarafından yönetilen bir araştırma ekibi, insan kromozomlarını kümelenmiş durumlarında analiz etmek için üçüncü nesil senkrotron tesisinden gelen X-ışını kullandı. Nanometre ölçeğindeki çözünürlükte gözlemlenen bu bulgular Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayınlandı.
Kromozomları herhangi bir karışıklık olmadan kendi boyutunun milyonda birine sıkıştıran paketleme mekanizması ve bunu sağlayan 3 boyutlu yapı, yarım yüzyılı aşkın bir süredir araştırmacıları şaşırtıyordu. Bununla birlikte, kromozomları doğal durumlarında gözlemlemek her zaman zor olmuştu. Bu sebeple araştırmacılar, kromozomların yalnızca bazı bileşenlerini tespit etmeye başvurmak ya da yoğun hallerini, sarmal olmayan hallerine bakarak çıkarmak zorunda kaldılar.
Bu çalışma, hidratlı kromozomların hızla dondurulması ve kriyojenik bir durumda tutulmasının ardından 3. nesil senkrotron tesisinden üretilen tutarlı X-ışınlarını kullanarak kromozomların 3B yapısını doğruladı. Bu, kromozomları ince bir şekilde kesen veya boyayan geleneksel tekniklerin aksine, doğal durumlardaki kromozomların yapısını ortaya çıkaran bir araştırma oldu.
Araştırma ekibi, çalışma sayesinde kromozomların daha önceki çalışmalarda belirtilen hiyerarşik yapı yerine fraktal bir yapıda oluştuğunu doğruladı. Ayrıca kromozomların paketlenme sürecini gösteren fiziksel bir model de sunuldu.
Profesör Changyong Song, “Senkrotrondan gelen tutarlı X-ışınlarını kullanarak, nanometre ölçeğinde yüksek çözünürlüklü görüntüler aracılığıyla kromozomların 3 boyutlu yapısını belirledik. Çalışmada geliştirilen teknik, yalnızca tüm canlıların özü olan genetiği anlamanın anahtarını sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda ayrıntılı yapısı çok önemli olan virüsler gibi diğer malzemelerin 3 boyutlu yapılarını ortaya çıkarmak için de veri sağlıyor.” diyerek açıklamada bulundu.