Tokio Universiteti tərəfindən

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriKIF5B kimi tanınan inert zülal, KIF1A-nın nanospringi çıxardığı lövbər rolunu oynayır. Daha çox tanış yaylarda olduğu kimi, uzadılmış uzunluq tətbiq olunan qüvvə ilə əlaqələndirilir. Lakin bu halda, DNT nanospring həm də KIF1A-nın hərəkət gücünün vizuallaşdırılmasını mümkün etmək üçün onun nə qədər uzandığını göstərən flüoresan molekullarla etiketlənir. 2025 Hayashi et al. CC-BY-ND. Kredit: 2025 Hayashi et al. CC-BY-ND

Hüceyrələrin hamısı funksiyalarını davam etdirmək üçün materialların daşınmasını tələb edir. Sinir hüceyrələrində KIF1A adlı zülaldan hazırlanmış kiçik bir motor buna cavabdehdir. Bu zülalın mutasiyaları nevroloji pozğunluqlara, o cümlədən yeriməkdə çətinliklərə, zehni pozğunluqlara və sinirlərin deqradasiyasına səbəb ola bilər. Məlumdur ki, KIF1A-dakı mutasiyalar da motor performansının zəifləməsinə səbəb olur, lakin bu günə qədər bunu ölçmək çətin olmuşdur.

Tokio Universitetinin və Yaponiyanın Milli İnformasiya və Kommunikasiya Texnologiyaları İnstitutunun (NICT) tədqiqatçıları indi zülal mutasiyaları ilə bağlı xəstəliklərin diaqnostikasının yaxşılaşdırılmasına səbəb ola biləcək DNT-dən hazırlanmış kiçik, qıvrılmış struktur olan nanospring vasitəsilə KIF1A-nın qüvvəsində dəyişiklikləri ölçdülər.

Əsər eLife -da görünür .

KIF1A ilə əlaqəli nevroloji pozğunluq (KAND) kimi nevroloji vəziyyətlər əziyyət çəkənlərin həyatına böyük zərər verə bilər. Beləliklə, bəzi simptomları yumşaltmaq üçün onların ətrafında araşdırmalara böyük səy göstərilir. Bunun əsas komponenti ilkin diaqnozdur, çünki problemlər nə qədər tez aşkar edilərsə, bir o qədər tez həll edilə bilər.

“KAND KIF1A motor zülalındakı mutasiyalar nəticəsində yaranır və bəzi KIF1A mutantlarının sağlam versiyanın 3,8 pikonewton ilə müqayisədə 1 pikonewtondan az bir motor qüvvəsi yaratdığı bildirildi. Bu qüvvələri aşkar etmək çox çətindir. Hətta KIF1A-nın 3,8 pikonewtonluq güclü bir nüsxəsi belə, yalnız bir trillion qaldırma qüvvəsi lazım olduğunu söylədi” Tokio Universitetinin Bərk Cismlər Fizika İnstitutundan professor Kumiko Hayashi.

“Əvvəlki tədqiqatlar lazerlərə əsaslanan optik maqqaşlardan istifadə etməyə cəhd edirdi , lakin onların verdiyi siqnallar qeyri-müəyyən idi və sınaq nümunələri tez-tez ayrılırdı. Beləliklə, biz daha yaxşı alternativ axtardıq və bu, məni NICT-dən baş tədqiqatçı Mitsuhiro İvaki tərəfindən yaradılan spiral formalı DNT nanospringindən istifadə etməyə vadar etdi.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1759823548&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-10-dna-nanospring-cellular-motor-power.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1759823548647&bpp=1&bdt=218&idt=151&shv=r20251006&mjsv=m202510020101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1759823524%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1759823524%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1759823524%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=5339583671128&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=2077&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31095047%2C31095050%2C31095054%2C31095055%2C31095080%2C95370627%2C95372357&oid=2&pvsid=1242204459494356&tmod=346116123&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=157

Ad əsasən özünü izah edir: Bu, yalnız bir neçə nanometr uzunluğunda, insan saçının eninin milyardda biri olan, DNT-dən hazırlanmış kiçik bir rulondur. O, həm daşınmaz səthə, həm də KIF1A zülalına etibarlı şəkildə yapışdırıla bilər və təsəvvür etdiyiniz kimi, onun yay kimi təbiəti ona tətbiq olunan qüvvədən asılı olaraq uzanması deməkdir. Nano yay mikroskop altında onun uzanma dərəcəsini göstərmək üçün parlayır. Beləliklə, bu flüoresanlığı diqqətlə müşahidə edərək, Hayashi və onun komandası KIF1A-nın DNT nanospringini nə qədər güclü çəkdiyini dəqiq ölçə bildi.

“Nano yayının flüoresan şəkillərini əldə etdikdən sonra şəkillərdən onun uzunluğunu təxmin etmək lazım idi və biz bunun üçün qiymətləndirmə metodu hazırladıq. İnformasiya elminin də tək molekullu analiz üçün vacib olduğunu sübut etdi”, – Hayaşi deyib.

Nano yaylar DNT origami adlı bir prosesdən istifadə edərək hazırlanır, burada uzun bir DNT zəncirinin bir çox qısa zəncirlərdən istifadə edərək qatlanmasıdır. Kompüter proqramları nanomiqyasda iki və üç ölçülü formaların dizaynına kömək edir və DNT öz-özünə düzgün şəkildə bükülür, çünki tərkib molekulları proqnozlaşdırıla bilən yollarla birləşir. Onun forması və çevikliyi sayəsində tədqiqatçılar heyrətamiz dəqiqliklə plana əməl edən kiçik, yay kimi strukturlar qura bilirlər.

DNT nanospringinin öz-özlüyündə müalicəyə gətirib çıxara bilməsi ehtimalı az olsa da, onun KAND-ın diaqnozuna kömək edə bilməsi irəliyə doğru böyük bir addımdır. Hayashi və onun komandası hazırda 100-dən çox məlum KIF1A mutasiyası olduğu üçün yüksək məhsuldarlıqlı məlumatların təhlili metodlarını inkişaf etdirir və onlar güc ölçülərini kataloqlaşdıran verilənlər bazası yaratmaq istəyirlər.

“Motor zülalının biofiziki xüsusiyyətləri xəstəliyin şiddətini proqnozlaşdırmaq üçün vacib olduğundan, biz bu məlumatları AI əsaslı zülal performans modellərinə daxil etməklə KAND şiddətinin proqnozlarını təkmilləşdirməyi hədəfləyirik” dedi Hayashi.

Ətraflı məlumat: Proqramlaşdırıla bilən DNT origami nanospring, eLife (2025) istifadə edərək kinesin-3 motor KIF1A-nın dayanma gücünün ölçülməsi . DOI: 10.7554/eLife.108477.1

Jurnal məlumatı: eLife 

Tokio Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir