چکیده

ترتیب فضایی اجزای ماکرومولکولی در درون سلول‌ها بخش مهمی از تکثیر و فیزیولوژی سلول به شمار می‌آید. مشخص شده‌ است که در باکتری‌ها، سیستم‌های ParA/B الگوهای درون‌ سلولی متنوعی ایجاد می‌کنند تا زیربنای انتقال و قسمت‌بندی محموله‌هایی در تعداد اندک مانند پلاسمیدها باشد. سیستم‌های ParA/B از ParA، ATPase (که دیمری‌شدن و نیز با اتصال ATP وصل‌شدن به DNA را انجام می‌دهد) و ParB (یعنی پروتئینی که به محموله وصل می‌شود و فعالیت ParA ATPase را تحریک می‌کند) تشکیل می‌شوند. درون سلول‌ها ParA بصورت نامتقارن توزیع می‌شود که همین‌امر سبب تشکیل موج در حال پخشی خواهد شد که در پی آن محموله‌ی غنی از ParB خواهد‌آمد. ضمن آنکه تک‌نسخه‌ای‌بودن یا چند نسخه‌ای‌ بودن محموله‌ی مذکور بستگی اهمیت دارد، چنین پویایی مرتبطی منجر به نوسان محموله یا فاصله‌ی مساوی از نوکلئوئید می‌گردد. در حال حاضر، مدلی در دست نیست که چگونگی شکل‌گیری این الگوهای فضایی مختلف و نیز ربط آن‌ها با یکدیگر را توضیح‌دهد. از همین‌رو در این مطالعه به بررسی مدل تقویت با DNAای پرداختیم که هیچ عدم تقارن اِعمال‌شده‌ای ندارد و تنها بیوشیمی ParA/ParB و نوسان شناخته‌شده و پویایی قابل ارتجاع لوکوس‌های کروموزومی مورد توجه است. تحریک‌های اتفاقی با پارامترهایی که ناشی از شرایط آزمایشگاهی‌اند، به اثبات می‌رساند که این مدل کافی‌ست تا الگوهای مشخصه‌ای از سیستم ParA/B ایجاد نماید. این الگوسازی‌ها عبارتند از شیب درحال انتشار ParA که با دینامیک محموله ارتباط دارد، حرکت نوسانی تک محموله و الگوسازی دارای مسافت مساوی برای حالت چندمحموله‌ای. هیدرولیز اتفاقی ATP تقارن اولیه را در توزیع ParA بر هم‌ می‌زند و در نتیجه عدم‌ توازن در نیروی کشسانی‌ای ایجاد می‌کند که بر محموله اعمال می‌گردد. نتایج مطالعه‌ی حاضر این مطلب را آشکار می‌سازد که چگونه سیستم کمینه‌ای متشکل از دو نقش‌آفرین (یعنی یکی به DNA وصل می‌شود و دیگری این اتصال را تنظیم می‌کند) می‌تواند بصورت مستقیم نوسان‌های تصادفی DNA را به حرکت هدایت‌ شده و الگوسازی درون‌ سلولی تبدیل‌ کند و از همین‌ رو می‌توان آن‌ را فرای سیستم‌های ParA/B هم بکاربرد.

1-مقدمه

الگوهای فضایی در سرتاسر زیست‌ شناسی مشهود هستند و طیف گسترده‌ای از مقیاس‌های اندازه‌ای و سطوح سازماندهی را در بر می‌گیرند. در سطح تک سلول، الگوهای فضایی به سادگی در تشکیل شیب‌های پروتئینی و آرایش منظم ساختارهای اسکلت‌سلولی، کمپلکس‌های ماکرومولکولی و اندامک‌ها ظاهر می‌شوند. الگوسازی درون سلولی عملکرد مهمی دارد و ابزاری برای سلول‌ها فراهم می‌آورد تا به سازماندهی فضای درون‌سلولی‌، درک حسی هندسی و تفکیک محتوی سلولی‌شان بپردازند [1 الی 5]…

 میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید