มองเข้าไปในจุลชีพบอกใบ้ว่าแผนบรรจุภัณฑ์สำหรับสารพันธุกรรมย้อนกลับไปได้
จุลินทรีย์เซลล์เดียวอาจสอนพืชและสัตว์ถึงวิธีบรรจุสัมภาระทางพันธุกรรม สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ นักวิจัยรายงานใน วารสาร Scienceเมื่อวันที่ 11 สิงหาคมว่าArchaeaซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีลักษณะคล้ายกับแบคทีเรีย การค้นพบนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดวิวัฒนาการของกระบวนการบรรจุ DNA และความลับของความแข็งแกร่งของอาร์เคีย ซึ่งทำให้บางชนิดสามารถอาศัยอยู่ในกรด น้ำเดือด หรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอื่นๆ
ยูคาริโอตทั้งหมด รวมทั้งพืชและสัตว์ เก็บสารพันธุกรรมไว้ในช่องเซลล์ที่เรียกว่านิวเคลียส สิ่งมีชีวิตดังกล่าวยัดมิเตอร์สารพันธุกรรมเข้าไปในนิวเคลียสเล็กๆ โดยการพันสาย DNA รอบกลุ่มโปรตีนที่เรียกว่า ฮิสโตน ( SN: 1/10/15, p. 32 ) ผู้เขียนร่วม John Reeve นักจุลชีววิทยาจาก Ohio State University กล่าวว่า “ไม่สำคัญหรอกว่าคุณจะมองยูคาริโอตตัวไหน ไม่ว่าจะเป็นอะมีบา พืช หรือมนุษย์ ปลาหรือแมลง หรืออะไรก็ตาม “พวกมันทั้งหมดมีโครงสร้างเหมือนกันทุกประการ”
อาร์เคียบางชนิดมีฮิสโตนต่างจากแบคทีเรีย แต่นักวิจัยไม่แน่ใจว่าจุลินทรีย์เหล่านี้พันรอบ DNA ของโปรตีนกระสวยแบบที่ยูคาริโอททำหรือไม่ ดังนั้น Reeve และเพื่อนร่วมงานจึงใช้วิธีการที่เรียกว่า X-ray crystallography เพื่อแยกแยะรูปร่างที่แม่นยำของ DNA อาร์เคียที่จับกับฮิสโตนเป็นครั้งแรก
นักวิจัยพบว่าอาร์เคีย DNA พันรอบฮิสโตน คล้ายกับที่พบในยูคาริโอต Steven Henikoff นักชีววิทยาระดับโมเลกุลที่ศูนย์วิจัยมะเร็ง Fred Hutchinson ในซีแอตเทิล กล่าวว่า “มันเป็นเรื่องใหญ่ที่ได้เห็นสิ่งนี้” ความคล้ายคลึงระหว่างการห่อหุ้ม DNA ของอาร์เคียและยูคาริโอทหมายความว่าสิ่งมีชีวิตแรกที่ใช้รูปแบบการจัดเก็บนี้เป็นบรรพบุรุษของทั้งยูคาริโอตและอาร์เคียสมัยใหม่ นักวิจัยสรุป
แต่วิธีที่ DNA ของอาร์เคียหมุนไปรอบๆ ฮิสโตนนั้นไม่เหมือนกับขดลวดของ DNA ที่พบในยูคาริโอต ในยูคาริโอต สาย DNA จะวนเป็น 2 รอบ ๆ คลัสเตอร์แปด histones เพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่านิวคลีโอโซม และเชื่อมนิวคลีโอโซมเหล่านี้เข้าด้วยกัน เช่น ลูกปัดบนเชือก Archaea DNA มัดรวมกลุ่มของโปรตีนด้วย แต่ในขณะที่ยูคาริโอตผูกมัดกลุ่มโปรตีนแปดตัวเสมอ แต่ DNA ของอาร์เคียสามารถหมุนวนไปรอบๆ กองฮิสโตนอีกมากมายเพื่อสร้างโครงสร้างที่มีรูปร่างคล้ายแท่งที่มีความยาวต่างกัน Karolin Luger นักชีวฟิสิกส์และผู้ตรวจสอบสถาบันการแพทย์ Howard Hughes แห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ กล่าวว่า “มันจึงไม่เหมือนกันในยูคาริโอต”
นักวิจัยได้ทดสอบความสำคัญของสถาปัตยกรรมแบบแท่งนั้นโดยดัดแปลงโครงสร้างฮิสโตน
ดีเอ็นเอของอาร์เคียบางตัว จากนั้นสังเกตว่าอาร์เคียที่กลายพันธุ์เหล่านี้มีอาการอย่างไรในสภาวะต่างๆ “เราพยายามเลียนแบบสถานการณ์ในชีวิตจริงที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถเข้าไปได้” ลูเกอร์กล่าว
ตัวอย่างเช่น โบราณสถานบางแห่งที่อาศัยอยู่ในปล่องภูเขาไฟที่ปล่อยก๊าซกำมะถันออกมาในบางครั้ง ก็ถูกคายออกมาและต้องเอาชีวิตรอด อาร์เคียที่มีรูปร่างฮิสโตนและดีเอ็นเอปกติสามารถรับมือกับวิกฤตวัยกลางคนได้ แต่เมื่อนักวิจัยตัดจุลินทรีย์กลายพันธุ์ออกจากกำมะถัน การเติบโตของจุลินทรีย์ก็หยุดชะงัก จุลินทรีย์เหล่านี้อาจไม่สามารถปรับตัวให้เข้ากับการกีดกันของกำมะถันได้เช่นเดียวกับจุลินทรีย์ในธรรมชาติ “เพราะพวกเขาไม่สามารถแกะ DNA ของพวกมันออกจากกล่องได้ทันทีหากโครงสร้างมีการเปลี่ยนแปลง” รีฟกล่าว
Henikoff เรียกมันว่า “การทดลองที่เจ๋งมาก” มันแสดงให้เห็นว่าสถาปัตยกรรม DNA-histone เฉพาะของอาร์เคียนั้น “มีความเกี่ยวข้องทางชีวภาพ ไม่ใช่แค่ความแปลกใหม่” เขากล่าว
แต่มาตรการดังกล่าวไม่สามารถเปิดเผยความเสียหายที่ลึกซึ้งกว่านี้ได้ การดูเนื้อเยื่อของสัตว์ที่ตายแล้วเป็นการวัดการทำงานของสมองที่ไม่สมบูรณ์ และการติดตามพฤติกรรม เช่น การดูแลหนูในหนู ก็สามารถค้นพบปัญหาร้ายแรงได้เท่านั้น Bacskai กล่าว Bacskai กล่าวว่า “การซึมผ่านเมมเบรนแม้เพียงชั่วคราวมักมีผลข้างเคียงที่คุณอาจไม่ชอบ อย่างน้อยก็ปวดหัว” “แต่หนูไม่บ่นเรื่องปวดหัว”
นอกจากนี้ยังไม่ชัดเจนว่าการได้รับยาผ่านอุปสรรคเลือดและสมองเพียงพอหรือไม่ ไม่มีใครแสดงให้เห็นว่ายาที่กำหนดเป้าหมายด้วยอัลตราซาวนด์สามารถเจาะเซลล์ประสาทได้ แต่นั่นคือสิ่งที่จำเป็นที่สุดสำหรับโรคเช่นโรคอัลไซเมอร์และพาร์กินสัน Konofagou กล่าว “แค่ทะลุผ่านอุปสรรคไม่ใช่เรื่องทั้งหมด”
และแม้ว่า Hynynen สามารถกำหนดเป้าหมายยารักษามะเร็งไปยังเนื้องอกได้ เขาไม่ได้แสดงให้เห็นว่าสัตว์ที่ได้รับการรักษาจะมีอายุยืนยาวกว่าสัตว์ที่ไม่ได้รับการรักษา ดังนั้นทีมของเขาจึงได้เริ่มการทดสอบเพื่อดูว่าวิธีการนี้ช่วยยืดอายุการอยู่รอดในหนูได้หรือไม่
Shohet เชื่อว่านักวิทยาศาสตร์จะต้องเพิ่มปริมาณของวัสดุที่เข้าถึงเนื้อเยื่อสมอง กลยุทธ์ที่เขาใช้ในการส่งยีนบำบัด เช่น “เป็นวิธีที่ไม่มีประสิทธิภาพมาก เนื่องจากมีการส่งมอบฟองสบู่เพียงเล็กน้อยเท่านั้น” เขากล่าว แต่การบำบัดด้วยยีนเพียงเล็กน้อยสามารถส่งผลอย่างมากต่อปลายน้ำ สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ
