Telomerler bazen daha uzun yaşamanın anahtarı olarak görülüyor. Genleri hasardan korurlar ancak hücre her bölündüğünde kısalır. Bir hücre her bölündüğünde telomerler biraz daha kısalır. Sonunda o kadar kısalır ki hücre artık başarıyla bölünemez ve hücre ölür.
Telomerik kromatinin yapısı hakkında moleküler düzeyde çok az şey bilinmektedir. Yeni bir araştırmada, bilim insanları Leiden Fizik Enstitüsü (LION) telomerik DNA'nın yeni bir yapısını keşfetti. Biyolojik deneyler için fizikten yöntemler ve keşif için minicik bir mıknatıs kullandılar.
Telomerler arasındaki DNA iki metre uzunluğunda olduğundan hücreye sığacak şekilde katlanması gerekir. Bu, paketlerin sarılmasıyla yapılır. proteinler ve DNA nükleozom olarak bilinen bir yapı oluşturmak üzere bir araya gelirler. Bir nükleozom, serbest (veya bağlanmamış) DNA'nın bir parçası, bir nükleozom vb. bir dizi boncuk gibi bir düzende düzenlenir.
Boncuk dizisi daha sonra daha da daralır. DNA'nın nükleozomlar (ipteki boncuklar) arasındaki uzunluğu, bunu nasıl başaracağını belirler. Zaten bilinen iki katlama sonrası yapı vardı. Bunlardan birinde, birbirine yapışan yakındaki iki boncuk arasındaki boşlukta serbest DNA asılıdır (Şekil 2A). Aralarındaki DNA boşluğu çok küçükse yakındaki boncuklar birbirine bağlanamaz. Daha sonra yan yana iki yığın oluşmaya başlar.
Bu çalışmada bilim insanları başka bir telomer yapısı daha buldu: Nükleozomlar birbirine çok daha yakın olduğundan boncuklar arasında artık serbest DNA bulunmuyor. Bu sonuçta DNA'nın büyük bir sarmalını veya spiralini yaratır.
Bilim insanları bu yeni Yapıyı elektron mikroskobu ve moleküler kuvvet spektroskopisinin bir kombinasyonunu kullanarak keşfettiler. İkinci teknik Van Noort'un laboratuvarından geliyor. Burada, DNA'nın bir ucu cam bir slayta tutturulmuştur ve diğer ucuna da küçük bir manyetik top yapıştırılmıştır.
Bu topun üzerindeki bir dizi güçlü mıknatıs daha sonra inci dizisini birbirinden ayırıyor. Boncukları tek tek ayırmak için gereken kuvvet miktarını ölçerek ipin nasıl katlandığı hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz. Singapur'daki araştırmacılar daha sonra yapıyı daha iyi anlamak için elektron mikroskobu kullandılar.
Van Noort şunları söyledi: “Yapı 'moleküler biyolojinin kutsal kâsesidir'. Moleküllerin Yapısını bilmek, genlerin nasıl açılıp kapandığına ve hücrelerdeki enzimlerin telomerlerle nasıl başa çıktığına, örneğin DNA'yı nasıl onarıp kopyaladıklarına dair bize daha fazla fikir verecektir. Yeni telomerik Yapının keşfi vücuttaki yapı taşlarına ilişkin anlayışımızı geliştirecektir. Bu da sonuçta yaşlanmayı ve kanser gibi hastalıkları araştırmamıza ve bunlarla savaşmak için ilaçlar geliştirmemize yardımcı olacak."
Dergi Referans:
- Soman, A., Wong, SY, Korolev, N., ve diğerleri. İnsan telomerik kromatinin Sütunlu Yapısı. Tabiat (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05236-5
