کارمن درال
17 اکتبر 2007
مترجم: محمد صارمی
یک دست‌کاری DNA، که دراصل برای جعبۀ ابزار زیست-شیمیدان‌ها و پژوهشگران ژن‌درمانی درنظر گرفته شده بود، به‌طور طبیعی در باکتری‌ها رخ می‌دهد.[1] این تغییر فسفروتیواسیون[2] نامیده می‌شود و طی آن یک اتم گوگرد جایگزین یکی از اتم‌های اکسیژن غیرپل‌ساز[3] در گروه فسفات می‌شود که این گروه نوکلئوتیدهای DNA را به‌هم متصل می‌کند، و اولین دست‌کاری فیزیولوژیکی شناخته شده در اسکلت DNA است.
دِنگ زیشین[4]، میکروب‌شناس، لیانرونگ وانگ[5]، دانشجوی فارغ‌التحصیل دانشگاه جیائو تونگ شانگهای در چین، پیتر سی. دیدِن[6]، شیمیدانِ زیست‌شناختی، و شی چن[7]، پسادکترا از ام آی تی، این دست‌کاری را کشف کردند. پژوهشگران ساختار شیمیایی فسفروتیوات را به روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و طیف‌سنجی جرمی تأیید کردند. به‌گفته‌ی دیدِن، اگرچه این اولین مواجهه با حضور طبیعی گوگرد در اسیدهای نوکلئیک نیست، اما موارد دیگر عمدتاً در RNA اتفاق می‌افتند و شامل دست‌کاری در بازهای هتروسایکلیک و نه اسکلت DNA می‌شوند.
پژوهشگران برای دهه‌ها فسفروتیوات‌های قابل‌استفاده در DNA را تولید می‌کردند؛ زیرا، این گروهِ عملکردی سبب پایداری در برابر نوکلئازها می‌شود و اسکلت فسفاتی DNA را تجزیه می‌کنند که در تحقیقات زیست_شیمیایی و کاربردهای بالینی سودمند بوده است.
پاول آر. شیمل[8]، پروفسور زیست‌شناسی مولکولی و شیمی در مؤسسه‌ی پژوهشی اسکریپس بیان می‌کند: «نتیجه[ی تحقیقات] این اصل را بیان می‌کند که اگر بشر می‌تواند چنین تغییری را پدید آورد، احتمالاً طبیعت پیشتر آن را پدید آورده است».
تصویر وضعیت یک دی‌نوکلئوتید که به طور طبیعی در DNA ژنومی باکتری رخ می‌دهد و طی آن یک اتم گوگر جایگزین یکی از اتم‌های اکسیژن غیرپل‌ساز گروه فسفات می‌شود.
نتیجه[ی تحقیقات] این اصل را بیان می‌کند که اگر بشر می‌تواند چنین تغییری را پدید آورد، احتمالاً طبیعت پیشتر آن را پدید آورده است.
پاول آر. شیمل
این گزارش جدید ریشه در بیش از یک دهه کار توسط دِنگ دارد که پیش از این پنج آنزیمی که باهم گوگرد را در ساختار DNA وارد می‌کنند، مشخص کرد. به‌گفته‌ی دیدِن، گونه‌های بسیاری از باکتری‌ها این آنزیم‌ها را کسب می‌کنند، اما کسی به بررسی آن‌ها در ارگانیسم‌های عالی نپرداخته است. هدف این موتیف ساختاری جدیدالاکتشاف هنوز شناخته نشده است. با این حال دیدِن می‌گوید: «ما از پیامدهای این مشاهده بسیار هیجان زده هستیم». این گروه گمان می‌کنند که فسفروتیواسیون از DNA در برابرِ نوکلئازها، مشابه متیلاسیون بازهای DNA، محافظت می‌کند؛ همچنین ممکن است فسفروتیواسیون بیان ژن را کنترل کند. ریچارد جِی. رابرتس[9]_ مدیر علمی ارشد شرکت نیوانگلند بایولبز[10] و عرضه‌کننده‌ی اسیدهای نوکلئیک، نوکلئازها و سایر زیست‌مولکول‌ها_ اظهار می‌کند: «این [مورد] شما را وادار می‌کند که از خود بپرسید چه دست‌کاری‌های دیگری در DNA غیر از این وجود دارد».
پانویس‌ها
1. https://doi.org/10.1038/nchembio.2007.39
2. phosphorothioation
3. non-bridging oxygen
4. Deng Zixin
5. Lianrong Wang
6. Peter C. Dedon
7. Shi Chen
8. Paul R. Schimmel
9. Richard J. Roberts
10. New England Biolabs
درج دیدگاه