رمزگشایی مولکولی که موجب کشسانی بافت ها می شود

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : چهارشنبه, 06 تیر 1397 08:47

به گزارش ایرنا از پایگاه اینترنتی یورک الرت، بافت های زنده در نتیجه برخورداری از یک مولکول پروتیین به نام 'تروپوالاستین' دارای خاصیت کشسانی هستند که در نتیجه می توانند در طول عمر خود منبسط و منقبض شوند، کشش یابند و خم شوند.

این مولکول به میزان قابل توجهی می تواند تا هشت برابر طول خود کش یابد و همیشه به اندازه اصلی خود بازگردد.

اکنون محققان برای اولین بار ساختار مولکولی این مولکول پیچیده را رمز گشایی کردند.

تروپوالاستین، مولکول پیشرو 'الاستین' است که به همراه ساختارهایی به نام microfibrils برای خاصیت کشسانی بافت هایی از جمله پوست، ریه ها و رگ های خونی مهم است. اما این مولکول پیچیده و از 698 آمینواسید به صورت متوالی ساخته می شود و پر از مناطق ناسازگار است؛ بنابراین مشخص کردن ساختار آن چالش بزرگی برای علم بوده است.

بر این اساس، گروهی از محققان ام.آی.تی با همکاری محققان دانشگاه سیدنی و دانشگاه ماساچوست با استفاده از ترکیبی از مدل سازی مولکولی و مشاهدات تجربی، تصویری اتم به اتم از ساختار این مولکول ساختند.

آنها خاطرنشان کردند: از آنجا که تروپوالاستین بسیار بزرگ، بی نظم و پویا است، روش های سنتی تعیین ویژگی ها برای رمزگشایی این مولکول ناکافی است. اما ترکیب مدل سازی کامپیوتری و مشاهدات تجربی که در این مطالعه به کار برده شد، اجازه داد که ساختمان کاملا اتمی این مولکول را پیش بینی کنند.

این مطالعه نشان داد که برخی جهش های مختلف مولد بیماری در یک ژن که تشکیل تروپوالاستین را کنترل می کند، موجب تغییر در سختی و واکنش های پویایی این مولکول می شود، اطلاعاتی که می تواند در نهایت به طراحی درمان ها یا اقدامات مقابله ای برای این وضعیت ها کمک کند.

محققان خاطرنشان کردند که شناخت ساختار این مولکول نه تنها در زمینه بیماری مهم است بلکه آنها را قادر می سازد تا دانش حاصل از این ماده زیستی را نیز برای پلیمرهای مصنوعی که جهت تامین برخی نیازهای مهندسی طراحی می شوند، تعبیر کنند.

نتایج این مطالعه هفته جاری در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شد.