استفاده از از نانوذرات طلا براي مطالعه برهمکنش دي ان اي با پروتئين
- جزئیات
- پوشه: اخبار نانوفناوری
- بازدید ها: 141
اطلاعات بسيار کمي درباره نحوه برهمکنش دياناي با پروتئينهاي مختلف در حين جدا شدن جفت رشتهها وجود دارد، دليل اين امر دشواريهاي بررسي اين برهمکنش است. اخير محققان از نانوذرات طلا براي مطالعه اين برهمکنش استفاده کردهاند. در اين کار آنها از تغيير رنگ نانوذرات طلا در اثر برهمکنش ميان کمپلکس دي ان اي-پروتئين با نانوذرات استفاده کردهاند.
جفت رشتههاي دياناي در طول فرآيند کپي برداري يا مرمت، بايد از هم باز شده و تبديل به تک رشتهاي شوند. با اين کار مولکولها ميتوانند به اين تک رشته چسبيده و کار خود را روي آنها انجام دهند. براي اين که اين رشتهها پيش از موعد با هم جفت نشوند، پروتئينهاي سلولي به آنها ميچسبند. با توجه به اين که مطالعه اين برهمکنش نيازمند دستگاههاي گرانقيمت و روشهاي برچسبزني زمانبري است، بنابراين اطلاعات بسيار کمي پيرامون اين برهمکنش وجود دارد. ين ني تا و همکارانش در موسسه آاستار روشي جديدي براي مطالعه برهمکنش ميان رشتههاي دياناي و پروتئينهاي متصل شونده ارائه کردند.
آنها از خواص نوري نانوذرات طلا براي پيمايش مکانيسم اتصال پروتئين-دياناي استفاده کردند. زماني که اين نانوذرات درون محلول ديسپرس ميشوند، رنگ محلول قرمز روشن ميگردد اما اگر اين نانوذرات بههم بچسبند محلول آبي ميشود. تا و همکارانش نشان دادند که اگر تک رشته دياناي بههمراه پروتئينهاي متصل شونده به آنها درون محلول بهطور همزمان وجود داشته باشند، رنگ محلول به قرمزي ميگرايد. اين بدان معناست که کمپلکس دياناي-پروتئين از طريق نيروي پايداري الکترواستاتيک به نانوذرات ميچسبند. در مقابل، اگر پروتئين يا تک رشته ديايان به تنهايي وارد محلول حاوي نانوذرات شوند، رنگ محلول به آبي-خاکستري گرايش پيدا ميکند که نشان ميدهد نانوذرات به هم چسبيدهاند. (رجوع به تصوير)
تا ميگويد بزرگترين چالش در اين کار تعيين شرايط بهينه براي تک رشته دياناي است تا بتواند به پروتئين بچسبد و کمپلکس مورد نظر را بسازد. محققان دريافتند که اتصال نانوذرات و کمپلکس دياناي-پروتئين مربوط به گروههاي حاوي سولفور ميشود که در ساختار پروتئين وجود دارد. اين گروهها موجب تشکيل پيوند قوي ميان کمپلکس با طلا ميشود. اين مولکولهاي پروتئيني به تنهايي بسيار کوچکتر از کمپلکس دياناي-پروتئين هستند که اين مسئله موجب کاهش پايداري فضايي نانوذرات ميگردد.
تا و همکارانش حداقل طول رشته دياناي که مورد نياز است تا مکانيسم اتصال اتفاق بيافتد را نشان دادند. آنها دريافتند که پروتئين اتصال مايل است به نقاط ويژهاي بچسبد. اين نقاط که به پليمورفيسم تک نوکلئوتيدي (SNP) شهرت دارد حتي اگر در جايي دور از دسترس باشد باز هم توسط پروتئينهاي اتصال پيدا خواهند شد. جفت رشتههاي دياناي حاوي SNP نميتوانند به يکديگر بچسبند بنابراين فرآيند جدا ماندن تک رشتههاي دياناي اتفاق ميافتد.