Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje

Polak współodkrywcą mechanizmu ochrony informacji genetycznej

Artykuł na ten temat opublikowano w najnowszym numerze Science Magazine.

Rozwiązanie zagadki wiąże się z odkrytym mechanizmem odporności niektórych cząsteczek organicznych na promieniowanie ultrafioletowe (UV).

Jak ustalili dwaj badacze - prof. Andrzej L. Sobolewski z Instytutu Fizyki PAN i prof. Wolfgang Domcke z Politechniki Monachijskiej, pary zasad wybrane przez naturę do kodowania informacji genetycznej, adenina-tymina i guanina-cytozyna, wykorzystują ten mechanizm szczególnie efektywnie.

"Absorpcja kwantu światła przez cząsteczkę oznacza zdeponowanie w niej pewnej energii - wyjaśnia Andrzej Sobolewski. - Energia ta może wywołać zmianę fizyczną cząsteczki, na przykład zmienić jej kształt, zjonizować lub nawet doprowadzić do przemiany chemicznej, czyli zniszczenia jej".

Aby obronić się przed "atakującym" nieustannie Ziemię światłem ultrafioletowym, natura musiała wybrać spośród milionów organicznych cząsteczek takie, które są na tę groźną energię odporne.

Taką własność posiadają wybrane przez naturę adenina, cytozyna, guanina i tymina oraz ich pary komplementarne, obdarzone bardzo istotną cechą - tzw. fotostabilnością.

Tylko dzięki temu zakodowana informacja genetyczna jest wystarczająco stabilna i może być przekazana następnemu pokoleniu.

"Pary komplementarne zasad DNA posiadają unikalny mechanizm szybkiej dezaktywacji zaabsorbowanej w postaci kwantu UV energii. Energia ta jest bardzo wydajnie +rozmieniana na drobne+, czyli na mniej groźne kwanty podczerwone, a następnie przekazywana w postaci ciepła do otoczenia" - tłumaczy Sobolewski.

Nim więc energia UV rozpocznie swoje niszczycielskie działanie wewnątrz cząsteczki, zostaje z niej usunięta.

Jak ustalili Sobolewski i Domcke, proces ten przebiega niezwykle szybko, w ciągu zaledwie jednej pikosekundy (1 ps), czyli milionowej części milionowej części sekundy (10 do minus 12 s).

"Jest to jeden z najszybszych procesów, jakie obserwuje się w klasie cząsteczek aromatycznych, do której należą zasady DNA" - mówi Sobolewski.

Najważniejszą rolę w tym procesie pełni "klej atomowy", czyli atomy wodoru, tworzące tzw. wiązania wodorowe pomiędzy parami zasad DNA.

Jak wyjaśnia Sobolewski, zaabsorbowana przez związaną parę cząsteczek energia UV zamienia się na energię kinetyczną atomu wodoru oscylującego - jak piłeczka pingpongowa - pomiędzy parą zasad.

"W czasie tego ruchu atom wodoru traci stopniowo swoją energię kinetyczną, przekazując ją innym, cięższym atomom tych cząsteczek. W efekcie energia kwantu UV zostaje szybko i efektywnie zamieniona na energię oscylacji atomów tworzących cząsteczkę, a więc - na ciepło" - wyjaśnia Sobolewski.

Ten przewidziany teoretycznie przez Sobolewskiego i Domckego mechanizm został ostatnio potwierdzony doświadczalnie - dla pary cząsteczek będącej modelem pary zasad DNA. Dokonała tego grupa uczonych z Instytutu Maxa-Borna w Berlinie.

Wspólny polsko-niemiecki artykuł na ten temat ukazał się w najnowszym numerze "Science Magazine" (z 3 grudnia 2004).

PAP - Nauka w Polsce, Joanna Poros

Skomentuj na forum



Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Lepszy monitoring gazów cieplarnianych
18-08-2017

Lepszy monitoring gazów cieplarnianych

Ponad 200 uczestników - naukowców i pracowników z 14 krajów Unii Europejskiej połączyło się aby utworzyć wyjątkową sieć w dziedzinie badań klimatu.

Nadzieja dla chorych na AZS
18-08-2017

Nadzieja dla chorych na AZS

Białko HLA-G1, które chroni płód podczas ciąży, wykazuje duży potencjał w leczeniu atopowego zapalenia skóry i innych schorzeń.

Informacje dnia: Powiązania między metabolizmem i apoptozą w mózgu NCBR: 155 mln zł na studia doktoranckie Naturalne związki przeciwko HIV Ustawa o innowacyjności wspiera naukę i biznes Lepszy monitoring gazów cieplarnianych Nadzieja dla chorych na AZS Powiązania między metabolizmem i apoptozą w mózgu NCBR: 155 mln zł na studia doktoranckie Naturalne związki przeciwko HIV Ustawa o innowacyjności wspiera naukę i biznes Lepszy monitoring gazów cieplarnianych Nadzieja dla chorych na AZS Powiązania między metabolizmem i apoptozą w mózgu NCBR: 155 mln zł na studia doktoranckie Naturalne związki przeciwko HIV Ustawa o innowacyjności wspiera naukę i biznes Lepszy monitoring gazów cieplarnianych Nadzieja dla chorych na AZS

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 Mlodym Okiem Nanotechnologia Lodz Genomica SYMBIOZA 2017 Podkarpacka Konferencja Młodych Naukowców Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab