חלבוני וסת או סימפוניות של גנים: דוגמנות סטטיסטית מצביעה על תיאוריה מאוחדת לקיפול DNA

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


באורך של יותר מ -2 מטרים, מולקולת ה- DNA האנושית משתמשת בדפוסי קיפול מורכבים כדי להתאים לתאים תוך התפתחות מקומית להבעת גנים. עם זאת, קשה למדוד תופעות כאלה בניסויים, ומסגרות תיאורטיות המסבירות אותן ממשיכות להתנגש זו עם זו.

חוקרים באיטליה, ביפן ובפולין מבקשים להצביע על דרך לתיאוריה אחידה כיצד DNA משנה צורה בעת ביטוי גנים. המדענים מציגים את עבודתם ב- Biophysics Reviews, שפורסמו על ידי הוצאת AIP Publishing.

הקבוצה מקווה ליישב פער ארוך שנים בין שני התחומים המדעיים המעורבים ביותר בנושא.

"חוקרים רבים בצומת בין הפיזיקה לביולוגיה מתקרבים כעת למה שהוא כנראה הפאזל המכריע ביותר של הביולוגיה", אמר אלסנדרו ג'וליאני. "איך יתכן, שמתוך אותו רקע גנטי בביצית המופרית, יכולים להתעורר כ -400 סוגי תאים מובחנים מאוד, שכל אחד מהם ניחן בתפקיד פיזיולוגי ספציפי?"

תיאוריות המבוססות על ביולוגיה מתמקדות לעתים קרובות בחלבוני וסת, הנקראים גורמי שעתוק, המנהלים ביוכימית סימפוניה של גנים המתבטאים יחד. לעומת זאת, פיזיקאים רבים התמקדו בגלי הבעה, בשינויים הקצביים ברמות הביטוי ברחבי הגנום, מונעים על ידי הרפיה והתעבות של מולקולת ה- DNA עצמה.

"זה משהו כמו מה שנקרא הולה, הנפוץ בכדורגל ובאירועי ספורט אחרים, שבו הצופים קמים בו זמנית וגורמים ל"גל" המתפשט בכל האצטדיון ", אמר ג'וליאני.

כדי להגיע ללב העניין, הקבוצה מתמקדת בסוג תא מסוים המצוי בסרטן השד עם רקורד מוכח של התנהגות עקבית לגירויים.

הם השתמשו במכניקת סטטיסטיקה כדי להבין כיצד מולקולות ה- DNA מתקפלות על ידי הערכת ההתנהגות הקולקטיבית של מספר עצום של שחקנים מיקרוסקופיים מבחינת תכונות האנסמבל, בניגוד לפרספקטיבות קלאסיות מלמעלה למטה, כמו חוקי ניוטון.

בסופו של דבר, החוקרים נחתו לטובת גלי ביטוי, והכירו בכך שלמרות שגורמי התעתיק ממלאים תפקיד חיוני, הם הכינור השני לצורת ה- DNA המשתנה.

כדי לאחד את שתי נקודות המבט הללו, המחברים מציגים את מסקנתם תוך שימוש במושגים המשותפים לביולוגיה ולפיזיקה, ומגבילים את השימוש במתמטיקה לגישות אינטואיטיביות כגון ניתוח כימות הישנות והשיטה הסטטיסטית הקלאסית של ניתוח רכיבי העקרון.

לאחר מכן, הם מחפשים ליישם את אותה גישה לזיהוי נקודות התהפכות אקולוגיות המבוססות על הרכב המינים בבתי גידול מסוימים.

מקור הסיפור:

חומרים המסופק על ידי המכון האמריקאי לפיזיקה. הערה: ניתן לערוך תוכן לפי סגנון ואורך.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-09-22 00:27:13

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר