Enzymen kunnen de sleutel zijn om te begrijpen hoe DNA muteert: studie

0

Enzymen, die essentieel zijn voor het reguleren van hoe cellen zich vermenigvuldigen in het menselijk lichaam, zouden volgens recent onderzoek van de Universiteit van Surrey juist de component kunnen zijn die ervoor zorgt dat DNA spontaan muteert.

Onderzoekers van Surrey’s Quantum Biology Doctoral Training Centre ontdekten dat het deel van het proces waarmee DNA zichzelf herhaalt, 100 keer sneller verloopt dan eerder werd geschat met behulp van geavanceerde kwantumchemieberekeningen. De veronderstelling dat kwantumeffecten niet lang genoeg zouden aanhouden om door het replicatieproces te worden beïnvloed, wordt door deze bevinding verduidelijkt.

Max Winokan, een co-auteur van de studie van de Universiteit van Surrey, zei: “We dachten altijd dat kwantummechanica zou lijden in een biologische omgeving. Het was echter fascinerend om te ontdekken dat de mutaties veroorzaakt door kwantumtunneling stabieler zijn door aan de werking van het enzym helicase.

“Terwijl anderen helicase hebben geschilderd als een poortwachter voor kwantummutatie, suggereert ons onderzoek dat het enzym diep verweven is met de vorming van deze mutaties.”

De koppelingswetten tussen de genetische letters op tegenoverliggende strengen en de stabiliteit van DNA zijn beide het resultaat van de bekende dubbele helixvorm.

Vanwege de variërende structuren van deze biomoleculen en de verschillende aantallen waterstofbruggen die tot stand zijn gebracht tussen deze basenparen, hecht A zich doorgaans altijd aan T, terwijl G altijd aan C bindt. Af en toe bewegen de protonen (waterstofatoomkernen) die deze bindingen vormen er overheen om de ongebruikelijke toestanden te creëren die bekend staan ​​​​als tautomeren.

DNA-replicatie, die nodig is om een ​​cel zichzelf te laten repliceren, begint met het splitsen van de twee DNA-strengen, zodat elk kan dienen als een sjabloon voor nieuw DNA. Een enzym dat bekend staat als een “helicase”, dat zich bindt aan een van de DNA-strengen en het door zichzelf trekt om het DNA uit elkaar te drukken, maakt het mogelijk dat de strengen scheiden. Om de mogelijkheid te hebben om te resulteren in onomkeerbare genetische fouten, moeten potentiële mutante DNA-basen dit proces doorstaan.

Voordien werd aangenomen dat de helicase-actie te traag was. Omdat de strengen gescheiden zijn, zou elke onbedoelde puntmutatie zijn weg terug hebben gevonden naar zijn natuurlijke en stabielere positie. De nieuwste bevindingen beginnen uit te leggen hoe kwantummechanische verschijnselen de sleutel kunnen zijn tot het begrijpen van genetische mutaties en de talrijke negatieve effecten die ze hebben op het ecosysteem van de aarde.

Deze nieuwe studie ontdekt ook dat een dergelijke mechanische scheiding DNA-mutaties stabiliseert.

Dr. Marco Sacchi. die het computationele werk voor deze studie leidt, zei: “Er is weinig begrip van de rol van kwantumeffecten in DNA-schade en genetische mutaties. Wij geloven dat we alleen licht kunnen werpen op het ongrijpbare mechanisme aan de oorsprong van DNA-fouten door kwantum natuurkunde en computationele chemie.”

Professor Jim Al-Khalili, mededirecteur van het Quantum Biology Doctoral Training Centre aan de Universiteit van Surrey, zei: “Wat ik het meest opwindend vind, is dat dit werk baanbrekend onderzoek samenbrengt in verschillende disciplines: natuurkunde, scheikunde en biologie, om beantwoord een van de meest intrigerende vragen in de wetenschap van vandaag, en de Universiteit van Surrey is hard op weg een wereldleider te worden op dit gebied waar opwindende resultaten naar voren komen.”

(Met ANI-ingangen)

Vang al het zakelijke nieuws, marktnieuws, belangrijke nieuwsevenementen en laatste nieuwsupdates op Live Mint. Download de Mint News-app om dagelijkse marktupdates te ontvangen.

Meer of minder

Read original article here

Ontkenning van verantwoordelijkheid! Palaunow is een automatische aggregator rond de wereldwijde media. Alle inhoud is gratis beschikbaar op internet. We hebben het zojuist op één platform ondergebracht, alleen voor educatieve doeleinden. In elke inhoud wordt de hyperlink naar de primaire bron gespecificeerd. Alle handelsmerken behoren toe aan hun rechtmatige eigenaars, al het materiaal aan hun auteurs. Als u de eigenaar van de inhoud bent en niet wilt dat wij uw materiaal op onze website publiceren, neem dan contact met ons op via e-mail – abuse@Palaunow.com. De inhoud wordt binnen 24 uur verwijderd.

Leave A Reply

Your email address will not be published.