ساخت نانوانبرکی برای اندازه‌گیری نیرو در مقیاس‌های کوچک

هر سلول انسانی در حدود 2 متر DNA دارد که اطلاعات ژنتیکی بدن انسان را در خود نگه می‌دارد. علاوه براین، DNA به صورت یک بسته درون هسته سلول قرار گرفته که قطری کمتر از 10 میکرومتر دارد. این به آن معناست که DNA درون هسته به صورت فشرده قرار گرفته است که این فشرده‌سازی با استفاده از برهمکنش با پروتئین‌ها انجام می‌شود. هیستون مهمترین پروتئینی است که در این فرآیند فشرده‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی از DNA بسته‌بندی شده در هسته، ساختاری شبیه به یک رشته نخ را نشان می‌دهد.
برهمکنش میان نوکلئوزوم‌ها، سطح دیگری از این بسته‌بندی سلولی است که منجر به ساختارهای بسیار منظمی می‌شود که هنوز به خوبی مشخصه‌یابی نشده است. یک تیم تحقیقاتی به رهبری هندریک دیتز از دانشگاه صنعتی مونیخ موفق به برداشتن گام مهمی در این مسیر شدند. آنها برای اولین بار به صورت مستقیم اقدام به اندازه‌گیری نیروی جاذبه میان دو نوکلئوزوم کردند. 
محققان برای این کار از اوریگامی DNA استفاده کردند که در آن دو رشته DNA به گونه‌ای به هم متصل شدند که ساختاری شبیه به فنر بهوجود می‌آورد. این ساختار فنری نقشی شبیه به یک انبرک ایفا می‌کند و برای اندازه‌گیری میزان برهمکنش میان دو نوکلئوزوم مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر نوکلئوزوم به یک انتهای این فنر متصل می‌شود.
دیتز می‌گوید: «ما می‌توانیم موقعیت و جهت‌گیری نوکلئوزوم را در انبرک DNA با دقت بالا کنترل کنیم. این کار در فرآیند اندازه‌گیری نیرو اهمیت زیادی دارد.»
محققان این پروژه با استفاده از این انبرک موفق شدند برهمکنش بسیار ضعیف میان نوکلئوزوم‌ها را اندازه‌گیری کنند، برهمکنشی که نیروی جاذبه‌ای در حدود 1.6 کیلوکالری برمول در فاصله 6 نانومتری دارد. نتایج این پروژه می‌تواند برخی از ابهامات علمی را حل کند. براساس تئوری رایج، نوکلئوزوم‌ها یک نوع رشته با قطر 30 نانومتر تشکیل می‌دهند که تا کنون در سلول‌های زنده مشاهده نشده است.
نتایج این پروژه در قالب دو مقاله در نشریه Nano Letters و Science Advances به چاپ رسیده است.

منبع : فناوری نانو


تاریخ ایجاد: شنبه 26 فروردين 1396
آخرین بروز رسانی: 
تعداد بازدید: 328


نماد اعتماد
تلفنهای تماس
44787720-40

كيلومتر 17 اتوبان تهران كرج، شهرك علم و فناوري پژوهش، بلوار دانش، خ دانش، پژوهشگاه شيمي و مهندسي شيمي ايران
آمار وبگاه
تعداد بازدید:328
کاربران حاضر:34