زبانی متفاوت در ژنتیک

http://bionet.ir، بیونت، bionet، مولکول XNA

درباره مولکولهای ژنتیکی باید گفت این مولکول‌ها علاوه بر اینکه می‌تواند پروﺗﺌﻳﻦ‌ها را کد گذاری کنند، می‌تواند مانند یک کاتالیزور که ممکن است منحصر به فرد نباشد نیز عمل نمایند. امروزه محققان پلیمرهای ژنتیکی مصنوعی که قادر به  کاتالیز واکنش‌ها هستند را تولید کرده اند.

در ادامه همراه بیونت باشید

DNA و RNA تنها مولکول‌هایی نیستند که دو وظیفه دارند، یعنی هم اطلاعات ژنتیک را کد گذاری می‌نمایند و هم به صورت یک کاتالیزور زیستی عمل می‌کنند. محققان XNA های مصنوعی تولید نموده‌اند که می‌توانند واکنش‌های شیمیایی را هم کاتالیز کنند. این XNAzyme ها نه تنها این اصل را نشان می‌دهند که حیات احتمالا می‌تواند بر اساس بلوک‌های ژنتیکی جایگزین ساخته شده باشد بلکه از طرف دیگر XNAzyme ها منبع بالقوه جدیدی از انزیم‌ها به شمار می‌آیند که می‌توانند از تخریب مسیرهای طبیعی جلوگیری نمایند.

زیست شناس مولکولی،  hilipp Holligerاز انجمن تحقیقات  UK’s Medical Research Councilو نویسنده ارشد این مقاله می‌گوید:

"همه اکتشافات در این باره با یک سوال ساده شروع شد. آیا درباره انواع واکنش‌های شیمیایی ‌که زندگی بر اساس آن ساخته شده است نکته منحصر به فردی وجود دارد؟ در سال ۲۰۱۲ گروه تحقیقاتی Holliger تعدادی از  XNAsجدید را به همراه پلیمرازهایشان معرفی کردند، XNA موکلولی است که می‌تواند اطلاعات ژنتیکی را در خود ذخیره نمایند اما واحدهای ساختمانی متفاوتی از DNA و RNA دارد.

در این کار جدید، گروه تحقیقاتی  Holligerکتابخانه وسیعی از توالی‌های تصادفی  XNAرا ارایه دادند و این کتابخانه را برای یافتن مولکول‌هایی که می‌توانند موجب پیشبرد واکنش‌ها شوند، مورد بررسی قرار دادند؛ واکنش‌هایی نظیر اندونوکلئاز RNA، فعالیت لیگازی و توانایی مسدود سازی مولکول‌های XNA. سرانجام دانشمندان XNA هایی به دست آوردند که می‌توانست این واکنش‌ها را کاتالیز نماید.

Holliger می‌گوید:

"این آنزیم‌ها در حالت تصادفی فراوانی بسیاری ندارند. اما ما چندین بار وجود آنها را مشاهده کردیم، پس بحث شانس در این رابطه مطرح نیست."

بر اساس این واقعیت که  XNAها می‌توانند مانند آنزیم‌ها عمل نمایند Holliger و همکاران او این فرضیه را مطرح کردند که زندگی می‌تواند بر پایه مولکول‌های دیگری علاوه بر DNA و  RNAایجاد شده باشد.

Holliger می‌گوید:

"DNA و  RNAمولکول‌های خاص نیستند. من معتقدم زندگی بر اساس  RNAآغاز شده است صرفا به دلیل اینکه در آن هنگام  RNAایجاد شده و در دسترس بود."

او در ادامه می‌افزاید:

" اگر در آن زمان ابتدا اسید نوﻛﻟﺌﻴﻚ دیگری ایجاد شده بود زندگی بر اساس زبان ژنتیک دیگری پدیدار می‌گشت."

Holliger می‌گوید:

" XNAs به صورت آنزیمی‌هایی ‌فعال هستند و می‌توانند در مسیرهای درمانی به کار روند که بدون داشتن خاصیت نوﻛﻟﺌﺎزی که RNA و  DNAرا مورد هدف قرار می‌دهد واکنش‌های شیمیایی را در بدن موجب شوند. این مولکول‌ها همچنین می‌توانند در نانوتکنولوژی هم کاربرد بلقوه‌ای داشته باشند."

Holliger می‌گوید:

" ما قصد نداریم کار خود را با چیزهایی اندکی که هم اکنون درباره شیمی ‌می‌دانیم تمام کنیم، بلکه ما به دنبال ایجاد عملکرد‌های جدید در ساختاری که بوجود آوردیم هستیم."

 

منبع: Nature

  • نویسنده : بهزاد دماوند
  • تاریخ انتشار : ۱۳-۱۱-۹۳