تبلیغات
حقیقت ریاضی - ریاضیات DNA

بهار می آید تا بگوید اگر نمی توان همیشه سبز ماند، میشود دوباره سبز شد.

محمد روحی کریمی

جستجو

 

ریاضیات DNA

یکشنبه 15 دی 1387   01:48 ب.ظ


نوع مطلب : کاربردهای ریاضیات ،

چرا DNA مانند یک گره پیچیده شده است؟ این ساختار گره مانند باید چه کاری انجام دهد و DNA چگونه عمل می کند؟ چگونه DNA این گره پیچیده را به منظور تغییر خودش به ساختاری متفاوت باز میکند؟ نظریه ریاضی گره ها و اتصالها برای پاسخ به این سؤالات به ما کمک میکند.

به منظور اعمالی مانند پاسخگویی و انتقال اطلاعات، DNA باید خودش را از شکلی از گره یا مارپیچ به شکل دیگری تغییر دهد. عامل این تغییرات آنزیم ها هستند. آنزیم ها در طی تغییر و همچنین بریدن کران های DNA و ترکیب دوباره انتهای آنها، دقیقا از قواعد هندسه و توپولوژی پیروی میکنند. ریاضیات می تواند مدلی برای این فرایندهای پیچیده باشد.

در مقاله ای که در می 1995 در مجله Notices of the AMS تحت عنوان Lifting the Curtain: Using Topology to Probe the Hidden Action of Enzymes انتشار یافت، ریاضیدانی به نام De Witt Sumners این مسائل را مورد بررسی قرار میدهد. Sumners به مدت چند سال با زیست شناسان مولکولی به منظور کمک به حل مسائل ریاضی که در ساختار DNA وجود داشت همکاری کرده است.

Sumners می نویسد: توضیح و فرموله کردن ساختار 3 بعدی DNA و تغییرات ناشی از عمل آنزیم ها در این ساختار به استفاده جدی از هندسه و توپولوژی نیازمند است. وی اضافه میکند: این کاربرد ریاضی به عنوان یک ابزار تحلیل بویژه بسیار مهم است زیرا، هیچ روش تجربی برای بررسی مجموعه عوامل مؤثر در عمل آنزیم به طور مستقیم وجود ندارد.

یک مشکل اساسی، استنتاج مکانیزم های آنزیم از مشاهده تغییرات آنزیم ها است که کلید آن در هندسه و توپولوژی DNA نهفته است. در مقاله مذکور اشاره شده است که حل این مشکل نیازمند ساختن مدلی ریاضی برای عمل آنزیم و استفاده از این مدل برای تحلیل نتایج توپولوژیکی آزمایش های آنزیم شناسی است. همچنین مقاله می افزاید: فرم گره دار محصول DNA ، گره ها و اتصال ها، شامل اطلاعاتی در مورد آنزیم هایی است که آنها را می سازند.

برای اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.


نوشته شده توسط : محمد روحی کریمی