مطالعه برهمکنش میان پروتئین و دی ان ای

یک گروه تحقیقاتی موفق به ارائه روشی شده
که با استفاده از آن می‌توان برهمکنش میان پروتئین و تک رشته دی‌ان‌ای را
مورد مطالعه قرار دارد. با این کار مسیر مطالعه فرآیندهایی نظیر اصلاح یا
نوترکیبی دی‌ان‌ای هموارتر می‌شود.

دانشمندان دستگاه میکروسیالی جدید ساخته‌اند که در آن رشته‌های منفرد دی‌ان‌ای
قرار دارد، با این کار محققان قادر خواهند بود تا برهمکنش میان پروتئین‌ها
را مورد مطالعه قرار دهند. تا کنون برهمکنش میان دی ان ای و پروتئین تنها
محدود به دی‌ان‌ای‌ها دو رشته‌ای بوده است. دی‌ان‌ای معمولا به‌صورت دو
رشته‌ای است اما گاهی تحت فرایند‌های خاص و بسیار مهمی تبدیل به تک رشته می‌شود
در واقع هنگام فرآیندهایی نظیر نوترکیبی و اصلاح، دو رشته باید از هم باز
شوند بنابراین برای مطالعه این فرآیندها، تک رشته‌ای کردن دی‌ان‌ای اهمیت
بسیاری دارد.

 

 
 
زمانی که یک انتهای دو رشته‌ای دی‌ان‌ای را
به یک سطح متصل کنید و جریانی را به آن اعمال نمایید، دی‌ان‌ای کشیده می‌شود
و به یک رشته‌ای‌هایی تبدیل می‌شود. اگر تعداد این تک رشته‌ها به قدر کافی
باشد، آنگاه دی‌ان‌ای شبیه پرده‌ای می‌شود که از یک ریل آویزان است. این
وضعیت به دانشمندان اجازه می‌‌دهد تا دینامیک مولکول پروتئینی را در هنگام
برهمکنش با دی‌ان‌ای بررسی کنند.

اما تک رشته‌های دی‌ان‌ای انعطاف‌پذیر هستند بنابراین تمایل دارند که با
خود پیوند هیدروژنی ایجاد کنند، با این کار رشته‌ها حالت یکنواخت خود را از
دست می‌دهند و در نهایت تشکیل لوله یا اشکال نامنظمی می‌دهند. به‌همین دلیل
است که پیش از این از رشته‌های منفرد دی‌ان‌ای برای ایجاد پرده استفاده
نشده بود.

محققان دانشگاه کلمبیا برای حل این مشکل از نسخه برچسب خورده پروتئین کپی
کننده A استفاده کردند. این پروتئین به‌صورت اختصاصی به تک رشته‌های دی‌ان‌ای
می‌چسبد و موجب کاهش انعطاف‌پذیری آن می‌شود بنابراین تک رشته‌ها برای
گرفتن حالت پرده‌ای مناسب خواهند شد. این پروتئین‌ها که برچسب فلورسانس
دارند کار دیده شدن را نیز ساده می‌کنند.

اریک گرین، رهبر این تیم تحقیقاتی می‌گوید انگیزه ارائه این پروژه این است
که ما سال‌هاست که برای مطالعه نوترکیبی از تک رشته‌های دی‌ان‌ای استفاده
می‌کردیم یک روز من با خود اندیشیدم که آیا می‌توان از تک رشته‌ها برای این
کار استفاده کرد؟

به‌همین دلیل پروتئین هلیکاز به یک نقطه کوانتومی متصل شد. این گروه نشان
داد که پروتئین مورد نظر می‌تواند به 50 هزار نوکلئوتید روی رشته منفرد دی‌ان‌ای
بچسبد. این گروه در حال حاضر به‌دنبال افزایش دامنه کاربرد این روش‌ هستند.