كيفية انفتاح إنزيم الهيليكاز التكاثري البكتيري لكي تبدأ عملية تضاعف الحمض النووي (DNA)

كيفية انفتاح إنزيم الهيليكاز التكاثري البكتيري لكي تبدأ عملية تضاعف الحمض النووي (DNA)

25 أكتوبر , 2019

عرّف الباحثون الطريقة التي تستخدمها مجموعة إنزيمات الهيليكاز لتلتف حول الحمض النووي (DNA) وتفصل سلسلتيه خلال عملية التضاعف.

المصدر: مركز أبحاث العلوم المتقدمة ، مركز الدراسات العليا / جامعة مدينة نيويورك

عملية تضاعف الحمض النووي (DNA) هي عملية معقدة تقوم فيها مجموعة إنزيمات الهيليكاز بفصل سلسلتي جزيء الحمض النووي (DNA) المُلْتفتين والمشفرتين لتسمح لكل سلسلة بتعويض نصفها المفقود.

بيد أنه حتى وقت قريب لم يتمكن الباحثون من فهم كيف يستطيع إنزيم الهيليكاز – وهو إنزيم يشبه شكل الدونات ويحتوي على ستة بروتينات مماثلة الارتباط بسلسلة واحدة فقط من سلسلتي الحمض النووي الملتفتين. أما الآن فقد حل اللغز البحث الجديد لعلماء مركز الدراسات العليا ومركز أبحاث العلوم المتقدمة في جامعة مدينة نيويورك وكلية مدينة نيويورك.

في بحث نشرته مجلة (elife) العلمية في عدد هذا اليوم ، وضّح الباحثون كيف يقوم البروتين الحامل لإنزيم الهيليكاز (P loader) الموجود في الفيروس البكتيري بالارتباط  بالهيليكاز التكاثري فيجعله ينفتح بشكل حلزوني ومن ثم يغلق بسرعة حول إحدى سلسلتي الحمض النووي (DNA) يبدأ الهيليكاز بعدها بالالتفاف حول السلسلة وتفكيك الروابط الهيدروجينية التي تربط السلسلتين ببعضهما، لتصبح سلسلتين منفصلتين بإمكانهما التضاعف لتكوين جزيء (DNA) مكتمل.

قال الباحث الرئيسي  بروفيسور قسم الكيمياء والكيمياء الحيوية في مركز الدراسات العليا وكلية مدينة نيويورك ديفيد جيرزلمي (David Jeruzalmi): “في هذا البحث علمنا أنه لا بُدّ من وجود بروتين حامل لنبدأ هذه العملية ، لكن لم نكن نعلم ماهيّة هذه العملية، ومن خلال بحثنا تمكنا من التعرف على آلية نقل سلسلة جزيء الحمض النووي (DNA) داخل الهيليكاز، وعرفنا كذلك أن البروتينات الحاملة تمنع الهيليكاز من التحرك أثناء عملية فتح وإغلاق الإنزيم حتى تمنع حدوث أي أخطاء في التناسخ”

درس الباحثون الحمض النووي (DNA) للبكتيريا الإشريكية القولونية ( E. coil) ليفهموا آلية التضاعف، واستخدموا المجهر الإلكتروني والتصوير المقطعي لتصوير الهيليكاز وجميع البروتينات الحاملة له. وبالإضافة إلى أن البحث ساعدهم في التعرف على الآلية الغير معروفة مُسبقًا لتضاعف الحمض النووي (DNA) ، قال الباحثون أنه قد يشير أيضًا إلى الطريق لصنف جديد من المضادات الحيوية التي تستهدف آلية تضاعف الحمض النووي البكتيري.

قال الباحث المشارك أميدي دي جورج (Amedee des Georges)  بروفيسور قسم الكيمياء والكيمياء الحيوية في مركز الدراسات العليا وكلية مدينة نيويورك وعضو في مبادرة البيولوجيا الإنشائية التابعة لـ ASRC: ” بحثنا هو خير مثال لإمكانيات المجهر الإلكتروني القوية في إعطاء نتائج بحث مهمة يمكن استخدامها في تطوير أدوية علاجية جديدة”

رابط المقالة: https://www.sciencedaily.com

اسم المترجمة: ولاء الجشي

اسم المراجعة : سميحة القرشي

تويتر : @ssq4471


اترك تعليقاً

القائمة البريدية

اشترك في قائمتنا البريدية ليصلك جديد مقالاتنا العلمية وكل ماهو حصري على مجموعة نون العلمية