Fizikçiler Kromozomların Üç Boyutlu Yapısını Deneysel İncelemek için Matematik Algoritmalarını Kullandılar
Herkes uzun iplik parçacıklarının ya da şarj kablolarının kolaylıkla kördüğüm olup berbat ilmikler oluşturma eğiliminde olduğunu bilir. Çok azımız ise düğüm halinde olduğunu düşündüğümüz uzun diziler içeren genetik materyalimizin, kromozomların, yapısı hakkında bilgiye sahiptir. Bununla birlikte şu ana kadar bunu deneysel olarak incelemek mümkün değildi.
Almanya, Mainz’de ki Johannes Gutenberg Üniversitesi (JGU) araştırmacıları gerçekten de kromozomların düğümlenebildiğini buldular. JGU’nun fizik enstitüsünden Dr. Peter Virnau “Cambridge Üniversitesinden meslektaşlarımızın deneysel bilgilerden meydana getirilmiş kromozomların üç boyutlu polimer modellerini, matematik algoritmalarını kullanarak inceledik. Kromozomların gerçekte düğümlenip düğümlenmediği karanını vermek daha önceki zamanlarda pek mümkün değildi. Çünkü onların tamı tamına üç boyutlu yapıları hakkında yeterli bir bilgi yoktu. Ama Cambridge’tan uzmanların yayınladığı kromozom modellerini kullanarak birbirlerine dolanmış olduklarını bulduk.” açıklamalarında bulundu.
Mainz’de ki fizikçiler hesaplamalar için 2017’nin yazında yayınlanan üç boyutlu kromozom modellerinden faydalandılar. Mainz ekibi bu kromozom modellerini her iki uçtan da genişletti ve sonra bunları birbirine bağladı çünkü kromozomların düğümler içerip içermediğini görmek için yalnızca kapalı halkaları matematiksel analize maruz bırakmak gerekir. Virnau açıklamalarında ” Sadece kromozomların her iki ucunu da tutup onları birlikte çekmeyi hayal edin” dedi. Ardından araştırmacılar uzatılmış modeli incelemek için matematiksel algoritmaları kullandılar.
Mainz Üniversitesi araştırma ekibi kromozomlar arasındaki birbirine dolanmaların hücre döngüsünün devamı için giderilmesi gerektiğini, bunların kromozom içerisindeki genetik bilginin aktarımı ve işlevini etkileyebileceği spekülasyonlarında bulundu. Ayrıca belirli protein dizilerinde de karmaşık düğümlenmeler mevcut. Bunlar geçmişteki uzmanları şaşırtıcı bulduğu şeylerdir. Ve hatta bakterilere saldıran bakteriyofaj virüslerinin DNA’ları dahi düğümlüdür. Özel proteinlerde ki düğümler her zaman aynı pozisyonda şekil aldığı görünürken, virüslerde ki rastgele ortaya çıkıyormuş gibi gözüküyor. Dr. Peter Virnau kromozomlarda da aynı şeylerin geçerli olabileceğini iddia ediyor.
Mainz’de ki ekip sonuçlarının, kromozom yapılarını temsil etmek için kullanılan polimer modellerinin basitliğinin bir eseri olup olmadığını, ya da gerçekten de kromozomların gerçek şeklini gösterip göstermediğini söyleyemiyor. Yine de Cambridge ve Mainz’ de ki yapılan hesaplamalar kromozomların düğümlenebileceği savını onaylıyor.
Kaynak : phys.org
