تبلیغات
اولین پایگاه تخصصی ژنتیک در ایران - تولید شکل های میکروسکوپی از جنس DNA توسط بیولوژیست های دانشگاه هاروارد
 
اولین پایگاه تخصصی ژنتیک در ایران

تولید شکل های میکروسکوپی از جنس DNA توسط بیولوژیست های دانشگاه هاروارد



 

بیولوژیست های دانشگاه هاروارد با ساختن قطعات میکروسکوپی DNA که می توانند به اشکال دلخواه مانند حروف، کارکترهای چینی، ایموتیکان در آیند، معنی جدیدی برای کلمه fine print ایجاد کرده اند.

 

علاوه بر این از دیدگاه علمی این تکنیک ارزش دیگری نیز دارد. دانشمندان معتقدند این تکنولوژی می تواند راهی آسان و ارزان تر برای انتقال داروها و انجام آزمایشات بیوشیمیایی در بدن باشد. Ebbe Sloth Andersen، یکی از دانشمندان دانشگاه ارهوس در دانمارک می گوید «این تکنیک به تحقیقات در زمینه نانوتکنولوژی DNA سرعت می بخشد.»

 

تکنیک جدید، در واقع یک کاربرد غیرعادی برای DNA است. وظیفه و نقش اصلی DNA ذخیره اطلاعات ژنتیکی است که برای ساخت انسان ها، مرغ های مگس خوار، درختان افرا و سایر جانداران و اورگانیسم های پیچیده مورد نیاز است. اما باید قبول کنیم ساختن اشیایی کوچکتر از کوچکترین باکتری ها، قابلیت بسیار جالبی است.

 

از سال های ۱۹۸۰، محققان به دنبال راه های مختلف برای خلق ساختارهایی از DNA هستند تا بتوانند هر ساختار میکروسکپی دلخواهی را تولید کنند.

 

Peng Yin بیولوژیست انستیتو ویس دانشگاه هاروارد در بوستون و نویسنده مقاله Nature می گوید، اما زمانی که محققان خواستند اشکال دقیق تر و بزرگتر تولید کنند، به مشکل برخوردند. قسمت های DNA به اشتباه به یکدیگر جفت می شدند و ساختار نهایی ایراد پیدا می کرد.
آقای ین می گوید «همه فکر می کردند که این تکنولوژی به بن بست رسیده است.»

 

اما او و همکارانش از روش دیگری وارد شدند. آنها به جای استفاده از یک رشته طولانی DNA، رشته های متعدد کوتاه را کنار هم قرار دادند تا با ترکیب آنها اشکال بزرگتر و دقیق تر بسازند.

 

این رشته ها از چهار توالی (رشته کوچکتر) تشکیل شده اند و در هر توالی ۱۰ یا ۱۱ باز (Base) پشت سر هم قرار گرفته اند. حال اگر توالی ها به گونه خاصی کنار هم قرار گیرند، رشته نهایی به صورت یک مستطیل خواهد بود. این مستطیل ها همان آجرها هستند که با کنار هم گذاشتن آنها اشکال مختلف ایجاد می شوند.

 

توضیح: باز یا قلیا (مخالف اسید) مولکول های کوچکی هستند که واحد ذخیره ای DNA نیز محسوب می شوند. مولکول بزرگ DNA از چهار نوع باز خاص تشکیل شده است با نام های A، T، C، G. فایل های ذخیره ای در دنیای کامپیوتر در واقع از توالی دو عنصر اصلی (صفر و یک) تشکیل شده اند. در موجودات زنده، فایل های ذخیره ای از توالی این بازها ایجاد می شوند.

 

دانشمندان ابتدا توالی های خاصی را در کامپیوتر طراحی می کنند، سپس با ترکیب توالی ها، رشته ها را (که به شکل آجرهای مستطیل شکل هستند) می سازند. محل قرار گیری هر یک از آجرها دقیقا مشخص و از قبل تعیین شده است. زمانی که این آجرها در محیط قرار می گیرند به یکدیگر جذب شده و در جای به خصوص خود قرار می گیرند. آنها در هم تنیده شده و در آخر یک دیوار مینیاتوری ۶۴ در ۱۰۳ نانومتری می سازند. «یک پارچه مولکولی».

 

آقای ین، این فرایند را به مردم داخل صف تشبیه می کند. هر کس دقیقا و فقط می داند که باید بعد از چه کسی قرار گیرد. نفر دوم بعد از نفر اول، نفر سوم بعد از نفر دوم و … .

 

وی می گوید همین فرایند در اشکال مولکولی تیم دانشگاه هاروارد نیز رخ می دهد. هر یک از رشته ها فقط می تواند به جای به خصوصی از رشته خاص دیگری متصل شود.

 

او می گوید «شما فقط ۱۰۰۰ مولکول مختلف را با هم مخلوط می کنید، و هر کدام از مولکول ها می داند که باید به کجا متصل شود. آنها فقط یک محل دارند که به طور کامل می توانند به آن متصل (fit) شوند.» با استفاده از این تکنیک آنها حدود ۱۱۰ شکل ساختند. همه آنها به جز ۷ مورد دقیقا به شکل مورد نظر در آمدند.

 

برای سرعت بخشیدن به روند طراحی، اعضای تیم یک برنامه کامپیوتری نوشتند که بتواند عکس ها را آنالیز کند و لبه های هر شکل را تشخیص داده و توالی های خاص را بر مبنای آن نمایش دهد. علاوه بر این آنها از یک ربات برای انتخاب اینکه در هر جا از کدام آجر به خصوص استفاده شود، کمک گرفتند.

 





نوع مطلب : خبر، 
برچسب ها :