Ứng dụng mới của các công cụ vật lý trong ngành sinh học |
Một nhà vật lý đến từ Phòng Thí nghiệm Quốc gia Livermore cùng các đồng sự đã phát hiện 1 ứng dụng mới của các công cụ và toán học thường được sử dụng trong vật lý để giúp giải quyết nhiều vấn đề trong ngành sinh học. |
Một nhà vật lý đến từ Phòng Thí nghiệm Quốc gia Livermore cùng các đồng sự đã phát hiện 1 ứng dụng mới của các công cụ và toán học thường được sử dụng trong vật lý để giúp giải quyết nhiều vấn đề trong ngành sinh học.
Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã sử dụng cơ học thống kê và mô hình toán học để làm sáng tỏ một vài thứ được gọi là bộ nhớ biểu sinh –cách thức 1 sinh vật có thể tạo ra trí nhớ sinh học ở một số điều kiện thay đổi nào đó, như chất lượng dinh dưỡng hoặc nhiệt độ chẳng hạn. Công trình nghiên cứu này nêu bật bản chất đa ngành của ngành sinh học phân tử hiện đại, đặc biệt nêu bật cách thức các công cụ và mô hình từ toán học và vật lý có thể giúp làm sáng tỏ những vấn đề trong sinh học”, Ken Kim cho biết. Không phải tất cả các đặc điểm của những sinh vật sống đều có thể được giải thích chỉ dựa vào gen của chúng. Các quá trình biểu sinh phản ứng với độ nhạy cao với những môi trường sinh hoá trung gian của các gen – và hơn nữa, chúng truyền những phản ứng đó sang thế hệ sau. Giống như những biến đổi di truyền, các biến đổi biểu sinh được bảo tồn khi 1 tế bào phân chia. Các protein histone trước kia được cho là những thành phần tĩnh và có cấu trúc ở nhiễm sắc thể, nhưng các nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng histone đóng vai trò động lực quan trọng trong cơ chế chịu trách nhiệm cho sự điều tiết biểu sinh. Khi histone trải qua những biến đổi hoá học do một vài kích thích bên ngoài, chúng tạo ra trí nhớ sinh học ngắn hạn về kích thích đó ở 1 tế bào, điều này có thể truyền lại cho tế bào con của nó. Trí nhớ này cũng có thể bị đảo ngược sau một vài chu kỳ phân bào. Những biến đổi biểu sinh cần thiết cho quá trình phát triển và chức năng của tế bào, nhưng chúng cũng đóng vai trò chủ yếu ở bệnh ung thư, theo giáo sư Jianhua Xing đến từ Viện Công nghệ Virginia. “Chẳng hạn, những thay đổi về biểu sinh có thể dẫn đến việc kích hoạt hoặc giải hoạt những con đường ra hiệu, những con đường này có thể dẫn đến sự hình thành khối u”, Xing cho biết thêm. Cơ chế phân tử đằng sau bộ nhớ biểu sinh này liên quan đến nhiều tương tác phức tạp giữa histone, DNA và enzim, các tương tác này đem lại những kiểu biến đổi mà tế bào nhận ra được. Để hiểu hơn về những hệ thống phức tạp như thế, nhóm nghiên cứu đã xây dựng 1 mô hình toán học thu giữ các đặc điểm cần thiết về bộ nhớ biểu sinh do histone gây ra. Mô hình này nêu bật thách thức của 1 tế bào phải luôn đối mặt trong quá trình nhận diện phân tử. Nó tương tự như việc khôi phục 1 bức hình bị thiếu nhiều phần. A.T - Dostdongnai, theo Phys.org |
Trở lại In Số lần xem: 2465 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|