تتيح تقنية العلماء استكشاف هيكل 3D DNA
باحثون في معهد Weatherall MRC الطب الجزيئي (MRC WIMM) طورت التكنولوجيا التي تسمح للعلماء لاستكشاف هيكل 3D DNA معقدة في الواقع الافتراضي. في نشر حديثا ما قبل الطباعة, يصف فريق أداتهم, وهو الآن متاح مجانا لجميع.
العمل بها تسلسل التي تشكل الشفرة الجينية أمر روتيني الآن في البحوث الطبية, ولكن تسلسل ليست القصة كلها; يتم تشغيل الجينات أيضا وخارجها عن طريق التفاعل الجسدي بين أجزاء محددة من الحمض النووي.
النظر في كروموسوم 1, مجرد واحدة من 23 كروموزوم لدينا: سلسلة مطوية بشكل معقد من 250,000,000 النيوكليوتيدات التي تحتوي على 4,220 الجينات التي تتفاعل مع بعضها البعض جسديا في ثلاثة أبعاد.
يحتاج اوريغامي الجزيئي لهذه التفاعلات أن تكون دقيقة جدا, والأخطاء يمكن أن يكون حرفيا الفرق بين الحياة والموت. ويعتقد أن التغييرات في للطي من الحمض النووي لتترافق مع مجموعة من الأمراض, بما في ذلك السرطان.
الكل 22,000 من الجينات نحن الواردة في تحمل 2 متر من DNA, التي يتم حزم بالمثل في طيات معقدة وجدلات في نوى كل واحد من 37 تريليون خلايا الجسم.
العمل بها تسلسل 2D من النيوكليوتيدات التي تشكل الشفرة الوراثية DNA في منطقتنا أمر بالغ الأهمية في فهم كيفية عمل الجينات, ولكن فهم التفاعلات الفيزيائية بين طيات DNA يتطلب قفزة في بعدا جديدا.
حيث ان ستيفن تايلور و جيم هيوز, من مركز المعلوماتية الحيوية في MRC WIMM, كما هو الحال في. وضعوا خبراتهم في علم الأحياء الحسابي وتنظيم الجينات جنبا إلى جنب مع خبراء في رسومات الحاسوب في الوقت الحقيقي والتفاعل بين الإنسان والآلة في المشغولات الذهبية, جامعة لندن, لإنتاج CSynth. CSynth هو أداة تفاعلية تسمح للعلماء لتصور كروموسوم كاملة من الحمض النووي في 3D ونقاط التفاعل الجسدي تتبع.
وخلافا للأدوات مماثلة, CSynth يجمع بين نماذج تفاعلية مع القدرة toconnect ما يرونه في نموذج 3D مع المعلومات تسلسل الحمض النووي المتاحة مجانا على الانترنت. يمكن للمستخدمين تغيير حيوي المعلمات ومقارنة نماذج لنرى كيف يمكن أن تؤثر على الجينات والعناصر الأخرى في DNA, مثل مفاتيح التي تحول الجينات على نحو متقطع. ميزة إضافية من CSynth هو أنه يجمع بين نموذج الحسابية للدولة من بين الفن مع الواقع الافتراضي. وهذا يعني أن الباحثين يمكن أن تتدخل فعليا داخل بنية الحمض النووي واستكشاف والتلاعب جزيئات DNA بطريقة جديدة.
أداة تعليمية
القدرة على تصور حقا DNA أيضا يجعل CSynth على التعلم ممتازة وأداة المشاركة العامة, وخصوصا عندما يقترن الواقع الافتراضي. شهدت الآلاف من الناس CSynth في معرض الجمعية الملكية الصيف, مهرجان شلتنهام للعلوم والعديد من المدارس والمعاهد.
وقد تعاون فريق أكسفورد بالفعل مع باحثين آخرين في MRC WIMM لدراسة كيفية الحمض النووي التي رموز لجزء من مجمع الهيموغلوبين (الجزيء الذي ينقل الأكسجين في خلايا الدم الحمراء) تطوي في 3D, وكيف يتغير للطي في أنواع مختلفة من الخلايا.
ما هو الجديد هو أن البرنامج متاح مجانا لأي شخص لديه حق الوصول إلى متصفح الويب. أي عالم يمكن الآن تحميل البيانات الخاصة بها لنموذج واستكشاف في حطالبان الباكستانية://csynth.org/. أنها لا تحتاج إلى تثبيت البرامج وسريع للغاية لتشغيل. ويأمل الباحثون أن هذه الواجهة عامة على الويب يجعل CSynth مفيد للتعليم والتعلم أيضا, وأن الباحثين يمكن مشاركة نماذجها على الانترنت.
ولكن ربما الأهم من ذلك, سوف CSynth مساعدة العلماء في جامعة أكسفورد وراء تحديد الهياكل المحتملة والعناصر الجينية المرتبطة بالمرض وفهم تأثير بنية الحمض النووي على وظيفة.
مصدر: HTTP://www.ox.ac.uk
إضافة تعليق
يجب عليك تسجيل الدخول او التسجيل لتستطيع اضافه تعليق .