محققان دانشگاه رایس با استفاده از ابزار جدیدی موفق شدند تک‌رشته‌های دی‌ان‌ای را گرفته و همانند یک نوار لاستیکی بکشند. با این کار می‌توان یکی از رازهای ژنتیک مدرن را گشود. این پروژه سرنخ‌هایی درباره‌ی نحوه‌ی تشکیل تک‌رشته‌ی دی‌ان‌ای که تنها از یک باز نوع، آدنین، ساخته شده، ارائه می‌دهد.
رمز گشایی از رشته DNA حاوی توالی تکراری آدنین
محققان دانشگاه رایس با استفاده از ابزار
جدیدی موفق شدند تک‌رشته‌های دی‌ان‌ای را گرفته و همانند یک نوار لاستیکی
بکشند. با این کار می‌توان یکی از رازهای ژنتیک مدرن را گشود. این پروژه
سرنخ‌هایی درباره‌ی نحوه‌ی تشکیل تک‌رشته‌ی دی‌ان‌ای که تنها از یک باز نوع،
آدنین، ساخته شده، ارائه می‌دهد.
وجود باز آدنین تکراری و پشت سر هم در ژنوم انسان، به‌صورت رازی در علم
ژنتیک باقی مانده‌است. دانشمندان چنین توالی را در ژنوم حیوانات، گیاهان و
دیگرگونه‌ها طی چند دهه‌ی گذشته مشاهده کرده‌اند؛ اما آنها علت وجود این
توالی و نوع عملکردی را که عهده‌دار است، نمی‌دانند، همچنین نمی‌دانند که
چرا این توالی تکراری تنها در باز آدنین وجود دارد و در ۳ باز دیگر،
سیتوزین – تیمین – گوانین، چنین چیزی وجود ندارد.
مطالعات پیشین نشان داد که رشته‌های حاوی توالی تکراری آدنین، به‌صورت
کاملاً یکنواخت چیده شده‌اند. محققان دانشگاه رایس درصددند تا ببینند که
اگر تک‌رشته‌ی حاوی توالی تکراری آدنین کشیده شود، چه اتفاقی می‌افتد.
گروه تحقیقاتی کیانگ، متخصص در زمینه‌ی مطالعه‌ی خواص مکانیکی و فیزیکی
پروتئین‌ها و اسیدها نوکلئیک هستند. ابزار آنها میکروسکوپ AFM است. این
دستگاه حاوی نوک بسیار کوچکی شبیه سوزن فونوگراف است که پهنایی در حدود چند
اتم دارد. برای بررسی یک سطح، این نوک در روی آن سطح به حرکت درآمده و
متناسب با پستی و بلندی سطح بالا و پایین می‌شود. هر چند که متخصصان فناوری
نانو از این ابزار برای سنجش ضخامت سطح استفاده می‌کنند، گروه تحقیقاتی
کیانگ از آن به شکل متفاوتی استفاده کردند.
برای شروع آزمایش، محققان یک لایه از
پروتئین مورد نظر را روی یک سطح صاف می‌ریزند، سپس بازوی AFM را روی سطح
پایین آورده به شکلی که بتواند به پروتئین برخورد کرده و به آن متصل شود.
پس از اتصال، بازو بالا رفته و پروتئین از هم باز می‌شود. پروتئین‌ها دارای
تاخوردگی‌هایی هستند که موجب می‌شود آنها در کمترین انرژی خود قرار بگیرند.
نتایج تحقیقاتی که با این روش روی رشته‌های توالی تکراری آدنین انجام شده،
نشان داد که کشیده شدن آنها وابسته به سرعت حرکت بازوی AFM است. زمانی که
بازو سریع بالا بیاید، رشته‌ی دی‌ان‌ای حاوی آدنین همانند دیگر رشته‌ها عمل
می‌کند؛ اما اگر بازو آهسته بالا بیاید مقدار نیروی مورد نیاز برای کشیدن
رشته تغییر می‌کند. در این حالت در دو نقطه بدون این که نیاز به اعمال نیرو
باشد، رشته کشیده می‌شود که دلیل این پدیده، شناخته‌شده نیست.
نتایج این پژوهش در نشریه‌ی Physical Review Letter چاپ شده‌است.
