بررسی تصاویر سه‌بعدی آنزیم‌ها

افق‌های ‌تازه‌ برای بیماران ‌سرطانی‌

هرگونه آسیب وارد شده به DNA می‌تواند در عملکرد صحیح آن اختلال ایجاد کند. بازسازی یا ترمیم DNA فرایندی است که در واکنش به آسیب‌های محیطی انجام می‌شود و بدن همه موجودات زنده از چنین قابلیتی برخوردار است. بازسازی DNA، مرگ سلول‌ها، جهش یاموتاسیون، خطاهای احتمالی در شبیه‌سازی‌ DNA و همچنین آسیب‌دیدگی DNA را به حداقل می‌رساند.
کد خبر: ۱۷۲۴۲۴

 هرگونه ناهنجاری در چنین فرآیندهایی می‌تواند زمینه مناسبی را برای ابتلا به بیماری‌های سرطانی و همچنین پیری افراد به وجود آورد. آسیب دیدن DNA به دلایل مختلفی انجام می‌شود که تشعشعات یونیزه‌کننده، پرتوهای فرابنفش و مواد جهش‌زای شیمیایی از مهم‌ترین آنها هستند.

قرار گرفتن سلول‌ها در معرض تشعشعات یونیزه‌کننده سبب جدا شدن الکترون‌ها از اتم‌های واقع در مسیر آنها می‌شود و در نتیجه اتم‌های یونیزه شده یا رادیکال‌های آزاد به وجود می‌آیند. رادیکال‌های آزاد فعالیت زیادی دارند و با مولکول‌های موجود در سلول‌ها مانندDNA وارد واکنش می‌شوند. اگرچه بعضی از مولکول‌های DNA آسیب‌دیده ترمیم می‌شوند، اما اگر ترمیم دقیق نباشد، این آسیب‌ها باعث ایجاد جهش خواهد شد. مواد شیمیایی جهش‌زا، با بازهای موجود در مولکول DNA واکنش می‌دهند و در نتیجه از جفت شدن صحیح آنها در حین فرآیند مضاعف‌سازی جلوگیری می‌کنند. بسیاری از محققان بر این باورند که آسیب DNA ممکن است سبب ایجاد جهش ژنتیکی و در نهایت منجر به سرطان شود و به همین علت رادیکال‌های آزاد به عنوان عامل پیری و بیماری‌های مختلف شناخته شده‌اند.

سیستم‌های دفاعی ضدسرطانی‌

این سیستم با ایجاد ممانعت از تشکیل سلول‌های سرطانی و از بین بردن سلول‌هایی که از سدهای دفاعی گذشته در بدن بر جای مانده‌اند، از بدن ما در برابر بیماری‌های سرطانی مراقبت و نگهداری می‌کنند. به طور کلی می‌توان گفت؛ سیستم دفاعی ضدسرطانی بدن از سیستم دفاع آنتی‌اکسیدان، سیستم ترمیم DNA و مراقبت از ایمنی بدن در برابر عوامل زمینه‌ساز ابتلا به این گروه از بیماری‌ها تشکیل شده است. مواد غذایی مفید، آنزیم‌ها و سلول‌های ایمنی بدن که از ما در برابر رادیکال‌های آزاد ایجاد شده در سلول‌ها محافظت‌ می‌کنند به عنوان یک سیستم آنتی‌اکسیدان عمل‌ می‌کنند. وقتی DNA سلول‌ها مورد هجوم، رادیکال‌های آزاد یا اکسیدکننده‌ها قرار می‌گیرد، این سلولها به سلول‌های پیش‌سرطانی تبدیل می‌شوند که در صورت ادامه داشتن چنین شرایطی برای طولانی‌مدت، فرد به سرطان مبتلا می‌شود. اما حتی اگر DNA به هر دلیلی آسیب ببیند، بدن می‌تواند به کمک آنزیم‌های بازسازی و ترمیم DNA، آسیب‌ها را ترمیم کند. سیستم ترمیم بدن به کمک گروه‌های اصلی مواد غذایی مانند؛ اسیدهای آمینه، اسیدهای چرب، ویتامین‌ها و کربوهیدرات بخش آسیب‌دیده را ترمیم می‌کند و به این ترتیب آسیب ایجاد شده در DNA به وسیله رادیکال‌های آزاد،‌ بتدریج بازسازی خواهد شد. اما اگر آنزیم‌های ترمیم DNA به علت هجوم رادیکال‌های آزاد آسیب‌ دیده باشند، نمی‌توانند وظیفه خود را بدرستی‌ انجام دهند و درنتیجه می‌توان گفت آسیب آنزیم‌های ترمیم DNA، آسیب‌پذیری بدن را در برابر بیماری‌هایی مانند سرطان افزایش می‌دهند. علاوه بر این‌ سرطان یک بیماری است که در آن به‌علت افزایش تعداد رادیکال‌های آزاد، سیستم ایمنی بدن به شدت آسیب دیده و تضعیف می‌شود. این در حالی است که سیستم ایمنی تنها مکانیسم دفاعی بدن در برابر تشکیل سلول‌های سرطانی است. سلول‌های اصلی دفاعی بدن رادیکال‌های آزاد مولد سرطان را پیش از این که بتواند DNA  سلولی را تغییر دهند، شناسایی کرده و نابود می‌کنند همچنین این سلول‌ها از آنزیم‌های ترمیمی یا محافظان DNA نیز محافظت می‌کنند و سرانجام سبب نگهداری و حفظ بقای سلول‌ها خواهند شد.

جالب است بدانید که آسیب‌دیدگی DNA سلول‌های بنیادی سبب پیری می‌شود. به عبارت دیگر می‌توان گفت در نتیجه از دست دادن سلول‌های بنیادی بالغ با گذشت زمان بخش‌هایی از DNA این سلول‌های آسیب‌دیده و فرد پیری را تجربه می‌کند. از آنجایی که سلول‌های بنیادی نقش مهمی در بازسازی و ترمیم بافت‌های بدن دارند، بنابراین با توجه به بررسی چگونگی تخریب بخش‌های مختلف DNA این سلول‌ها می‌توان به اطلاعاتی درباره لزوم استفاده از سلول‌های بنیادی بالغ بر پیوند اعضا و همچنین چگونگی فرایند پیری دست یافت. یک سلول بنیادی بالغ، سلولی اختصاصی است که هنوز تمایز پیدا نکرده است و می‌تواند به انواع مختلفی از سلول‌ها تبدیل شود. این سلول‌ها قابلیت تمایز به انواع مختلفی از سلول‌های اختصاصی برای تشکیل بافت‌ها و اندام‌های مختلف بدن را دارند. همچنین قادر به بازسازی بافت‌ها و سلول‌های آسیب‌دیده هستند و به همین جهت می‌توان گفت سلول‌های بنیادی بالغ نقش مهمی در بقای موجودات پرسلولی خواهند داشت. این در حالی است که این سلول‌ها در معرض خطر جهش ناگهانی DNA یا واحدهای ژنتیکی تشکیل‌دهنده سلول‌ها هستند و چنین تغییرات ناگهانی می‌تواند مانع فعالیت و حتی سبب مرگ و نابودی این سلول‌ها شود.

کیت‌های سلولی ترمیم‌کننده‌

زیست‌شناسان به روش جدیدی برای ساخت تصاویر سه‌بعدی از آنزیمی که نقش مهمی در شناسایی بخش‌های آسیب‌‌دیده DNA دارد، دست یافته‌اند. در این روش با استفاده از بلورنگاری به کمک اشعه X می‌توان به اطلاعاتی درباره چگونگی آسیب سلول‌ها و همچنین راهکارهایی برای جلوگیری از سرطانی شدن آنها دست یافت.

به عبارت دیگر یافته‌های جدید محققان درباره چگونگی ترمیم و بازسازی بخش‌های آسیب‌دیده DNA در سلول‌ها می‌تواند گام مهمی در دستیابی به روش‌های جدید درمانی باشد. این گروه از محققان دانشگاه‌های Dundee و Leeds در مطالعات خود، روشی که سلول‌ها به کمک آن از خود در برابر بیماری‌هایی مانند سرطان محافظت می‌کنند را مورد بررسی قرار داده‌اند. آنها برای دستیابی به چنین اطلاعاتی از نوع مخصوصی از اشعه X برای ساخت تصاویر سه‌بعدی از آنزیم‌هایی که در تشخیص و ثابت نگه داشتن بخش‌های آسیب‌دیده DNA نقش دارند، استفاده کرده‌اند. به گفته محققان استفاده از تصاویر می‌تواند روش موثری برای آگاهی از چگونگی عملکرد این فرآیند باشد. آنزیم TV اندونوکلئاز 1 نقش مهمی در شناسایی بخش‌های آسیب‌دیده DNA دارد و بخش‌هایی از DNA را که به صورت شاخه‌ای و منشعب درآمده‌اند، تشخیص می‌دهد.

بسیاری از دانشمندان بر این باورند که تنها عامل موثر برای نجات بیماران سرطانی بازسازی بخش‌های آسیب‌دیده DNA است و براساس یافته‌های به دست آمده از کیت‌های سلولی جدیدی که براساس این فناوری تهیه شده‌اند می‌توان به راهکارهای جدیدی برای آگاهی از چگونگی ساخت DNA، همانندسازی و تکثیر آن دست یافت.
ساختار بخش‌های مختلف DNA  نقش بسیار مهمی را در عملکرد آن و ارتباط متقابل آن با واحدهای سازنده پروتئین‌ها ایفا می‌کند و هرگونه ایجاد اختلال در ساختار آن در نهایت سبب ایجاد اختلال در تشکیل RNA و همچنین عدم عملکرد صحیح RNA واسط یا ریبوزیم‌ها شده و در پروتئین‌سازی مشکلاتی را به وجود می‌آورند. محققان امیدوارند با استفاده از این کیت‌های سلولی بازسازی و ترمیم‌کننده DNA که براساس خصوصیات و ویژگی‌های آنزیم‌های ترمیم‌کننده تهیه می‌شوند، مانع از ایجاد چنین اختلالاتی شده و به روش جدیدی برای جلوگیری از تشکیل سلول‌های سرطانی و همچنین پیری افراد دست یابند.

این کیت‌های سلولی در حقیقت حاوی آنزیم‌های ساختگی است که از نظر ساختاری و شیمیایی شبیه به آنزیم‌های اصلی ترمیم‌کننده بوده و همچنین از عملکرد مشابهی در بدن برخوردار خواهند بود.

سهیل امیری‌

newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها