الروابط الكارهة للماء؛ لغز جديد في فهم تماسك الـ DNA.

لطالما عُلِّمنا في مدارسنا أنّ الدنا DNA عبارة عن سلسلتين من النوكليوتيدات؛ إذ يلتف بعضهما حول بعض على شكل حلزون مزدوج، وترتبطان معًا بروابط هيدروجينية عبر الأسس الآزوتية، ويشكل كل نوكليوتيدين متقابلين زوجًا قاعديًّا base pair، وذلك حسب أنموذج العالِمَين واطسن وكريك الذي وُضِع عام 1953م. 

وتُعدّ القوى التي تعمل على تثبيت حلزون الدنا المزدوج شرطًا أساسيًّا للتخزين الآمن للمعلومات الوراثية، لكنّ قوتها المتواضعة ضرورية أيضًا للعمليات الفعالة للتضاعف، والانتساخ، وإعادة التركيب، وأنظمة الإصلاح.

ولكن؛ أتى اليوم علماء من جامعة Chalmers للتكنولوجيا في السويد لإثبات أن الأمر ليس كما أسلمنا به أبدًا، فقد دحضوا النظرية السائدة عن كيفية ربط الحمض النووي نفسه؛ إذ إنّ الروابط الهيدروجينية ليست التي تربط بين سلسلتي الدنا، بل الماء هو المفتاح.

إن الأسس النيتروجينية المتوضعة داخلًا كارهةٌ للماء (hydrophobic) ضمن وسط خلوي مكون أساسًا من الماء. وعندما تكون الوحدات الكارهة للماء في بيئة محبة للماء (hydrophilic) فإنها تتجمع معًا لتحمي نفسها من الوسط المحيط الذي قد يحوي جزيئات مؤذية، لتبقى وظيفة الروابط الهيدروجينية محصورة كما يبدو بربط الأسس الآزوتية بعضها مع بعض بالترتيب الصحيح.

وبناءً على ذلك، فإن السر وراء هذه البنية الحلزونية للدنا هو القوى الكارهة للماء Hydrophobic forces؛ إذ إنّ تراص الأزواج القاعدية بعضها فوق بعض بسبب هذه القوى يجعل الحمض النووي جافًّا من الداخل على نحو غير مباشر حتى تتمكن الروابط الهيدروجينية من ممارسة قوة التعرف إلى الأزواج بالكامل.

إنّ هذا الاكتشاف أمر بالغ الأهمية لفهم علاقة الحمض النووي مع بيئته، كذلك هو يفتح أبوابًا واسعة لفهم جديد لأبحاث الطب وعلوم الحياة، ويفتح آفاقًا واعدة بحق في مجال فهم السرطان وعلاجه.ٌشىي

المصادر:

1- هنا

2- هنا