FİZİKÇİLER DNA’mızda SAKLI BİLGİNİN İKİNCİ KATMANININ BULUNDUĞUNU ONAYLIYOR

DNAREd_Web_1024

Teorik fizikçiler kim olduğumuzu şekillendirenin yalnızca DNA’mıza kodlanmış bilgi olmadığını, ayrıca bedenlerimizde hangi genlerin ifade edildiğini kontrol eden DNA’nın kendisini bükme şekli olduğunu doğruladılar.

Bu, biyologların yıllardır bildikleri bir şey ve proteinlerin bazılarının DNA’nın bükülmesinden sorumlu olduğunu bile çözebildiler. Ama şimdi bir grup fizikçi ilk kez simülasyon vasıtasıyla bu gizli bilginin evrimimizi nasıl kontrol ettiğini gösterebilmektedir.

Bir çok bilim insanı için haber olması gerekmese de, DNA bilgisinin bu ikinci seviyesi sizin aşina olduğunuz bir şey olmayabilir.

Watson ve Crick 1953’te G, A, C ve T harfleri dizilişinden yapılmış, kim olduğumuzu belirleyen DNA kodunu keşfetti.

Bu harflerin düzeni hücrelerimizde hangi proteinin yapıldığını belirler. Eğer kahverengi gözleriniz varsa, bunun nedeni DNA’nızın irisinizde koyu pigment yapan proteini kodlayan belirli harflerin serilerini içermesidir.

Ama bu bütün hikaye değil, çünkü bedeninizdeki tüm hücreler tam olarak aynı DNA kodu ile başlar, ama her organın çok farklı bir işlevi vardır – mide hücrelerinizin kahverengi göz proteini üretmesi gerekmez, ama sindirim enzimleri üretmeleri gerekir. Bu nasıl işler?

’80 lerden bu yana, bilim insanları DNA’nın hücrelerimizde bükülme şeklinin aslında bu işlemi kontrol ettiğini buldular. Çevresel faktörler de bu işlem de büyük bir rol oynayabilir, stres gibi şeylerin belirli hücreleri açtığı ve kapattığı biliniyor, bu epigenetik olarak biliniyor.

Ama DNA’nın bükülme mekanikleri orijinal kontrol mekanizmasıdır. Bunun nedeni, bedenimizdeki her bir hücrenin yaklaşık 2 metre DNA içermesidir, bu nedenle içimize uyması için, nucleosome adı verilen bir yığına sıkıca dolanmak zorundadır – bir yumaktaki ip gibi.

Ve DNA’nın dolanma şekli hangi genin hücrenin geri kalanı tarafından “okunduğunu” kontrol eder – içeride sarmalanmış olan genler proteinler olarak ifade edilmezler, ama dışarıdakiler ifade edilirler. Bu, farklı hücrelerin neden aynı DNA’ya, ama farklı işlevler sahip olduğunu açıklar. Son yıllarda, biyologlar genetik kodun belirli parçalarını “tutarak” veya DNA’nın etrafında dolandığı “yumağın” şeklini değiştirerek DNA’nın katlanma şeklini belirleyen mekanik ipuçlarını izole etmeye bile başladılar.

Ama teorik fizikçilerin tüm bunlarla ne ilgisi var?

Hollanda’daki Leiden Üniversitesinden bir ekip şimdi geri adım atıp bütün – genom ölçeğinde sürece bakabilmekte ve bilgisayar simülasyonları ile bu mekanik ipuçlarının aslında DNA’mıza kodlu olduğunu onaylayabilmekteler.

Helmut Schiessel’in yönettiği fizikçiler bunu, ekmek mayasının genomlarını stimüle ederek yaptılar ve sonra tam mekanik ipuçları ile bunları DNA bilgisinin ikinci seviyesine atadılar.

Bu ipuçlarının DNA’nın nasıl katlandığını ve hangi proteinin ifade edildiğini etkilediğini gösterebildiler – DNA’nın mekaniklerinin DNA’mıza yazılı olduğunun ve bunların evrimimizde kodun kendisi kadar önemli olduğunun daha ileri kanıtı.

Bu, araştırmacıların DNA mutasyonlarının bizi etkileyebildiği birden fazla yol olduğunu gösterdikleri anlamına geliyor; DNA’mızdaki harfleri değiştirerek veya sadece ipliğin katlanma şeklini düzenleyen mekanik ipuçlarını değiştirerek.

“DNA yapısının mekanikleri değişebilir, bu DNA erişilebilirliğinin farklı paketleri ve seviyeleri ile sonuçlanır. Bu nedenle o proteinin üretiminin frekansını değiştirir” diye açıklıyorlar.

Yine bu, bir çok biyoloğun zaten bildiği şeyi onaylıyor, ama gerçekten heyecan verici olan şey, bilgisayar simülasyonlarının bilim insanları için DNA yı şekillendiren mekanik ipuçlarını manipüle etme olasılığını açtığı gerçeğidir – bu onların bir gün hastalığı tetikleyen genler gibi istenmeyen genleri saklamak için DNA’yı katlayabilecekleri anlamına geliyor.

Bunu yapmaktan çok uzağız, ama daha fazla bilim adamı DNA mızın nasıl kontrol edildiğini ve büküldüğünü anlıyor.

(Çeviri: Saffet Güler)

http://www.sciencealert.com/scientists-confirm-a-second-layer-of-information-hiding-in-dna