Nano Həyat Elmləri İnstitutunun (WPI-NanoLSI), Kanazava Universitetinin tədqiqatçıları və həmkarları sperma DNT qablaşdırmasının anlaşılmasında irəliləyiş əldə ediblər. Yüksək sürətli atom qüvvəsi mikroskopiyasından (HS-AFM) istifadə edərək, onlar protamin (PRM) ilə induksiya olunan DNT kondensasiyasının real vaxt prosesini ələ keçirərək, məhsuldarlıq, genomun sabitliyi və tibbdə gələcək tətbiqlərə dair kritik fikirlər təqdim etdilər. Onların tapıntıları Nucleic Acids Research jurnalında dərc olunub .

Əksər hüceyrələrdə DNT histon adlanan zülalların ətrafına bükülür, bu da onun sərbəst şəkildə yığılmasına və gen fəaliyyəti üçün əlçatan olmasına imkan verir. Bununla belə, sperma hüceyrələrində histonlar həddindən artıq DNT kondensasiyasına imkan verən protaminlərlə əvəz olunur. Bu sıxılma mayalanma zamanı genetik materialın qorunması, DNT-nin yumurtaya səmərəli nəqlini təmin etmək, məhsuldarlığa və embrionun inkişafına töhfə vermək üçün vacibdir.

Əhəmiyyətinə baxmayaraq, protaminlərin DNT-ni yüksək sabit strukturlara necə kondensasiya etməsinin dəqiq addımları qeyri-müəyyən olaraq qalır. Əvvəlki təsvir üsulları bir çox sualı cavabsız qoyaraq yalnız statik görüntüləri çəkə bilirdi. İndi ilk dəfə olaraq Nano Həyat Elmləri İnstitutundan (WPI-NanoLSI), Kanazava Universitetindən Richard W. Wong və əməkdaşları bütün kondensasiya prosesini aşkar etmək üçün real vaxt görüntülərindən istifadə etdilər.Oyna

00:00

00:19SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaReal vaxt rejimində PRM-DNT aqreqatının skan edilməsi və HS-AFM istifadə edərək 1,6-HD məhluluna dəyişdirilməsi müşahidə edilir. Skan sahəsi, 500 nm × 500 nm, hər çərçivə üçün 1 saniyədə 150 ​​× 150 piksel ilə götürüldü (miqyas çubuğu: 100 nm). Kredit: Nuklein turşularının tədqiqatı (2025). DOI: 10.1093/nar/gkaf152

HS-AFM-dən istifadə edərək, tədqiqat qrupu protaminlərə bağlanan DNT strukturlarının mərhələli transformasiyasını birbaşa vizuallaşdırdı. Tədqiqat dörd fərqli mərhələdən keçərək kondensasiya prosesini təsvir edən yeni CARD (Coil-Asembly-Rod-Doughnut) modelini təqdim edir: DNT-nin boş döngələr əmələ gətirdiyi Bobin Mərhələsi; protaminlərin bağlandığı Assambleya Mərhələsi, struktur təşkili artırır; DNT-nin daha da sıxlaşdığı Çubuq Mərhələsi; və son stabil strukturun formalaşdığı Donut (Toroid) Mərhələsi.

Bundan əlavə, tədqiqatçılar bu qablaşdırmanın geri çevrilə biləcəyini, yəni strukturun ətraf mühit şəraitinə görə dəyişə biləcəyini aşkar etdilər. Bu anlayışlar kişi sonsuzluğunu, xromatin biologiyasını və gen terapiyasını başa düşmək üçün böyük təsirlərə malikdir .

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=100&lmt=1744702043&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-04-imaging-captures-dna-sperm-cells.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM1LjAuNzA0OS44NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM1LjAuNzA0OS44NSJdLFsiTm90LUEuQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNS4wLjcwNDkuODUiXV0sMF0.&dt=1744702042892&bpp=3&bdt=124&idt=174&shv=r20250410&mjsv=m202504100101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1744701872%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1744701872%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1744701872%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=8538641258982&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1879&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95355973%2C95355975%2C95357427%2C42532524%2C95330276%2C95357878%2C31090357%2C95357716&oid=2&pvsid=833673838164336&tmod=458120151&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=178

Fertilite tədqiqatı kişi sonsuzluğunun diaqnostikasına və müalicəsinə kömək edən DNT qablaşdırmasına dair fikirlərdən faydalana bilər. Gen terapiyası DNT sıxılmasını və onun tibbi müalicələrdə genetik materialın çatdırılmasında rolunu daha yaxşı başa düşmək yolu ilə inkişaf edə bilər.Oyna

00:00

00:19SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaPRM-DNT HS-AFM altında dinamikanı birləşdirir. Skan sahəsi, 100 nm × 100 nm, hər çərçivə üçün 300 millisaniyada 100 × 100 piksel ilə çəkildi (miqyas çubuğu: 20 nm). Kredit: Nuklein turşularının tədqiqatı (2025). DOI: 10.1093/nar/gkaf152

Sintetik biologiya və nanotexnologiya da biotexnoloji tətbiqlərdə DNT strukturlarını manipulyasiya etmək üçün yeni metodlar hazırlamaq üçün bu tapıntılardan istifadə edə bilər.

“Bizim tapıntılarımız protaminlərin spermanın xromatin strukturunu necə formalaşdırdığına, məhsuldarlıq və genomun sabitliyi üçün vacib olan prosesə dair dinamik bir mənzərə təqdim edir” deyə müxbir müəllif Wong deyir. “Bu tədqiqat nəinki çoxalma anlayışımızı gücləndirir, həm də genetika və məhsuldarlıq müalicəsi üçün geniş təsirlərə malikdir.”

Daha çox məlumat: Goro Nishide et al, Protamin-DNT kondensasiyasının məkan-zaman dinamikası yüksək sürətli atom qüvvəsi mikroskopiyası ilə aşkar edilmişdir, Nuklein Turşuları Araşdırması (2025). DOI: 10.1093/nar/gkaf152

Jurnal məlumatı: Nuklein turşularının tədqiqatı 

Kanazawa Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir