دانشمندان روسی یک قانون اساسی حیات سلولی را کشف کردند

قانونی کشف شده است که حرکت آشفته کروموزوم‌ها را توضیح می‌دهد.

به گزارش مجله خبری نگار،محققانی از دانشگاه اسکولتک، دانشگاه پوتسدام و موسسه فناوری ماساچوست، یک قانون فیزیکی بنیادی را کشف کرده‌اند که حرکت به ظاهر آشفته کروموزوم‌ها را در یک سلول زنده توصیف می‌کند. سرویس مطبوعاتی دانشگاه این موضوع را به Gazeta گزارش داد.

تاکنون، یک تناقض وجود داشته است: طبق تجزیه و تحلیل‌های ژنومی، کروموزوم‌ها به صورت یک گلبول فرکتال متراکم - یک "توپ فشرده" که حرکت در آن محدود است - پیچیده شده‌اند. با این حال، مشاهدات سلول‌های زنده نشان داده است که بخش‌هایی از کروموزوم‌ها به سرعت و به طور فعال حرکت می‌کنند. تطبیق این حقایق مدت‌هاست که دشوار بوده است.

کیریل پولونیکوف، مدرس ارشد مرکز نوروبیولوژی و توانبخشی عصبی ولادیمیر زلمان در اسکولتک، گفت: «ما یک مدل فیزیکی آماری توسعه دادیم که نشان می‌دهد حرکت بخش‌های کروموزوم از یک قانون جهانی مستقل از جزئیات ساختار آنها پیروی می‌کند. نکته کلیدی این است که نه رشته‌های DNA منفرد، بلکه حرکت جمعی کل بخش‌ها را در نظر بگیریم. ما نشان دادیم که تحرک ژن با طول آن نسبت معکوس دارد - این یک اصل جهانی زنجیره‌های پلیمری است که هم در حالت تعادل و هم در سلول‌های فعال معتبر است.»

این تجزیه و تحلیل نشان داد که دینامیک جمعی کروموزوم‌ها کندتر از آن چیزی است که قبلاً تصور می‌شد و از توان ۰.۷۷ پیروی می‌کند - این مقدار با رفتار پلیمر‌های فراکتال با محدودیت‌های توپولوژیکی مطابقت دارد، جایی که رشته‌ها نمی‌توانند آزادانه از هم عبور کنند.

بنابراین، کروموزوم در واقع یک توده‌ی به‌هم‌پیوسته و به‌هم‌پیوسته است، اما بخش‌های مجزا تا زمانی که با محدودیت‌های ساختاری مواجه نشوند، قادر به حرکت هستند. این مدل همچنین ظهور همبستگی‌های دوربرد بین بخش‌ها را تحت شرایط متغیر، مثلاً قبل از تقسیم سلولی، پیش‌بینی می‌کند - اثراتی که توسط شبیه‌سازی‌های کامپیوتری تأیید شده‌اند.

پولونیکوف افزود: «اکنون، با ردیابی تنها دو نقطه روی یک کروموزوم، می‌توانیم اطلاعاتی در مورد دینامیک جمعی و ساختار سه‌بعدی آن به دست آوریم. این امر راه را برای درک جدیدی از سازماندهی ژنوم باز می‌کند و نشان می‌دهد که قوانین فیزیکی جهانی حتی در سطح DNA نیز عمل می‌کنند.»

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری