Četvrtak, 28.08.2025 | 12:13
IZVOR: RTS, Live Science

DNK se zapetljava pod STRESOM, kako to utiče na KONTROLU gena i nastanak bolesti

Nova studija pokazuje da se DNK pod stresom uvija u spirale, a ne u zamršene čvorove kako su naučnici dugo mislili.




Foto: Ilustracija/Pixabay.com 

Naučnici su otkrili da uvrnuti oblici u DNK, koji su godinama pogrešno smatrani čvorovima, u stvari predstavljaju nešto sasvim drugo.

Unutar ćelija, DNK se uvija, kopira i razdvaja. Ta uvijanja mogu da utiču na funkcionisanje gena, odnosno na to koji će se uključiti i kada. Proučavanje načina na koji DNK reaguje na stres može pomoći naučnicima da bolje razumiju kako se geni kontrolišu, kako je molekul organizovan i kako problemi u tim procesima mogu da doprinesu nastanku bolesti.

Godinama istraživači koriste nanopore – sitne rupe dovoljno široke da kroz njih prođe jedan lanac DNK – kako bi brzo i jeftino čitali DNK sekvence. Ovi sistemi funkcionišu merenjem električne struje koja prolazi kroz nanoporu. Kada molekul DNK prolazi kroz nju, on remeti struju na specifičan način koji odgovara svakom od četiri „slova“ DNK koda: A, T, C i G.

Neočekivana usporavanja ili skokovi u signalu često su tumačeni kao čvorovi u DNK. Ali nova studija, objavljena u časopisu Physics Review X, pokazuje da ove promjene mogu ukazivati i na plektoneme – prirodne spirale koje se formiraju kada se DNK uvija pod stresom.

„Čvorovi i plektoneme mogu izgledati vrlo slično u signalima nanopora. Ali oni nastaju iz vrlo različitih fizičkih mehanizama. Čvorovi su poput zapetljanih, a plektoneme su više poput uvijenih opruga, nastalih usljed obrtnog momenta“, navodi vođa i autor studije Ulrih Kajzer, fizičar sa Univerziteta u Kembridžu.

Da bi proučili ove spirale, istraživači su propuštali lanac DNK kroz konusnu nanoporu u slanom rastvoru sa visokom pH vrijednošću. Rastvor je stvorio elektroosmotski tok, zbog čega je DNK počela da se okreće pri ulasku u poru. To kretanje je stvorilo dovoljno jak obrtni moment da uvije molekul DNK, objašnjava Kajzer.

Tim je takođe primenjivao električni napon preko nanopore kako bi pomogao prolazak DNK i merio promene u električnoj struji.

„U ovakvim nanoskalnim sistemima sve je veoma tromo, pa se DNK kreće gotovo kao da pliva kroz med. To je veoma viskozna sredina, pa relativno velike sile guraju DNK u ovom pokretu nalik na otvaranje čepa“, rekao je Kajzer.

Istraživači su analizirali na hiljade ovakvih događaja. Dok su se ponekad pojavljivali i čvorovi, oni su uglavnom bili manji – oko 140 nanometara u prečniku – dok su plektoneme bile oko 2.100 nanometara. Sa povećanjem napona u sistemu, plektoneme su postajale češće zbog većeg obrtnog momenta.

Da bi dodatno testirali uticaj uvijanja, istraživači su napravili male prekide, takozvane „nikse“, na jednom lancu DNK dvostruke spirale. Ovi prekidi su omogućili DNK da se lakše rotira i oslobađa nagomilanu napetost, što je dovelo do manjeg broja plektonema. To je potvrdilo da je torzioni stres ključni faktor u njihovom nastanku.

„Kada smo kontrolisali sposobnost molekula da se rotira, mogli smo da promijenimo koliko često se javljaju plektoneme“, rekao je Kajzer.

Uvijanje utiče na prepisivanje i replikaciju DNK

Iako se nanopore veoma razlikuju od živih ćelija, ovakve plektoneme mogu se formirati i tokom procesa kao što su transkripcija i replikacija DNK. Transkripcija označava prepisivanje DNK koda u molekul RNK koji se šalje u ćeliju, dok replikacija opisuje potpuno udvostručavanje molekula DNK, što se dešava pri deobi ćelije.

„Vjerujem da uvijanje u molekulima može dovesti i do stvaranja i-motiva i G-kvadrupleksa“, rekao je Kajzer, navodeći dva specifična tipa čvorova u DNK. Ono što su otkrili u laboratorijskoj studiji, objasnio je, vjerovatno ima implikacije i u živim ćelijama.

Kajzer i njegov tim već duže vreme istražuju kako se plektoneme i druge DNK strukture formiraju tokom prirodnih procesa kao što je transkripcija.

U ranijem radu, ispitivali su uticaj torzionog stresa na replikaciju DNK. Nanopore naučnicima ne samo da omogućavaju da čitaju DNK, već i da posmatraju njeno ponašanje, naglašava ova studija.

„Samo činjenica da molekul DNK može da se provuče kroz poru, iako je njegova krutost mnogo veća od prečnika pore, zaista je nevjerovatna. On je 10, 50, čak i 100 puta krući od same pore. Ipak, savija se i prolazi“, rekao je Slaven Garaj, fizičar sa Nacionalnog univerziteta u Singapuru koji nije učestvovao u studiji.

Garaj je izrazio oduševljenje rezultatima. U budućnosti, „možda ćemo moći da razdvojimo torziju izazvanu nanoporom od one koja je već postojala u DNK. To bi nam omogućilo da na nov način istražujemo prirodno superuvijanje“, dodao je on.

 

KOMENTARI (0)

Ostavi komentar

Ostavite komentar

* Komentari se na portalu objavljuju u realnom vremenu. "Kolektiv.me" se ne može smatrati odgovornim za napisane komentare. Zabranjen je govor mržnje, psovanje, vrijeđanje i klevetanje. Takav sadržaj će biti izbrisan čim bude primijećen, a autori mogu biti prijavljeni nadležnim institucijama.

Nikšić: Sudar DVA kamiona u tunelu Budoš, ima POVRIJEĐENIH

Srijeda, 27.08.2025 | 14:44

U tunelu Budoš kod Nikšića došlo je do saobraćajne nezgode.

Masovna TUČA u Hrvatskoj: Među učesnicima i CRNOGORSKI DRŽAVLJANIN

Srijeda, 27.08.2025 | 14:37

Na hrvatskom ostrvu Pag došlo je do sukoba i masovne tuče državljana Hrvatske, Srbije, Crne Gore i Bosne i Hercegovine, prenosi Index.hr.

Stižu četiri modela - Apple će 9. septembra PREDSTAVITI iPhone 17 seriju

Srijeda, 27.08.2025 | 14:57

Apple će 9. septembra održati svoj sljedeći veliki događaj, na kojem će predstaviti iPhone 17 seriju. Kompanija iz Cupertina je tako potvrdila glasine te je počela slati pozivnice.

NOVČANA POMOĆ Glavnog grada za kupovinu školskog pribora

Srijeda, 27.08.2025 | 15:20

Sekretarijat za socijalno staranje Glavnog grada, od 1.do 30. septembra raspisuje dva konkursa – za prvake i osnovce čiji roditelji ili staratelji primaju materijalno obezbeđenje porodice. Za svako dijete predviđena je novčana pomoć od 50 eura za kupovinu školskog pribora, najavio je vršilac dužnosti sekretara Sekretarijata za socijalno staranje, Stefan Vešović.

Adžović: Skoro DVA MILIONA EURA za adaptaciju stare zgrade Vlade

Srijeda, 27.08.2025 | 15:49

Ministarstvo javnih radova raspisalo je javnu nabavku za adaptaciju stare zgrade Vlade, koja će biti namijenjena Specijalnom državnom tužilaštvu i Specijalnom policijskom odjeljenju, saopštila ej ministarka javnih radova Majda Adžović.

UHAPŠENE dvije osobe - OSUMNJIČENE zbog NAPADA na granične policajce

Četvrtak, 28.08.2025 | 14:17

Službenici podgoričke policije uhapsili su dva strana državljanina zbog napada na granične policajce na Aerodromu Podgorica, saopšteno je iz Uprave policije.

Opština Šavnik i ove godine finansira NABAVKU školskog pribora za sve učenike

Četvrtak, 28.08.2025 | 14:14

Opština Šavnik i ove godine nastavlja tradiciju koju njeguje već šestu godinu zaredom, finansirajući nabavku školskog pribora za sve učenike sa teritorije svoje opštine.

Džordž Kluni zbog BOLESTI OTKAZAO obaveze na filmskom festivalu u Veneciji

Četvrtak, 28.08.2025 | 13:50

Džordž Kluni razbolio se tokom promocije svog novog filma „Jay Kelly“ na Venecijanskom filmskom festivalu i bio je primoran da otkaže svoje obaveze.

Šćepanović: Projekat „Sigurna turistička sezona“ PRIMJER dobre međunarodne saradnje

Četvrtak, 28.08.2025 | 13:38

V.d. direktora Uprave policije Lazar Šćepanović je danas održao sastanak sa predstavnicima policijskih organizacija Republike Srbije, Republike Hrvatske, Republike Sjeverne Makedonije, Republike Albanije, Republike Italije, Republike Kosova, Rumunije i Bosne i Hercegovine, čiji su službenici tokom ljeta boravili u Crnoj Gori u okviru projekta „Sigurna turistička sezona“.

Milović: Dok Crna Gora GUBI turiste i prihod, građani PLATILI 20 MILIONA za povratno putovanje do Tirane

Četvrtak, 28.08.2025 | 13:27

Dok Crna Gora gubi turiste i prihod, građani Crne Gore platili 20 miliona za povratno putovanje do Tirane, saopštio je poslanik Demokratske partije socijalista (DPS), Nikola Milović.

Bojana Popović u STRUČNOM ŠTABU danske reprezentacije

Četvrtak, 28.08.2025 | 13:24

Trener ŽRK Budućnosti Bojana Popović biće član stručnog štaba nove selektorke danske reprezentacije Hele Tomsen.

Za njih NE POSTOJE finansijski problemi: Novčanik im nikadNIJE PRAZAN, znaju da štede

Četvrtak, 28.08.2025 | 13:13

Prema astrološkim tumačenjima, određeni horoskopski znakovi imaju prirodnu sklonost prema štednji i odgovornom upravljanju novcem.

UEFA ODLUČILA: Finale Lige šampiona od SLJEDEĆE GODINE od 18 časova

Četvrtak, 28.08.2025 | 12:53

Noitet iz Niona - od ove sezone finale Lige šampiona neće se više igrati u uobičajenom terminu od 21 čas nego tri sata ranije – od 18 časova.

HEROJSKI ČIN radnika gradskog prevoza: SPASILI bebu iz zaglavljenog automobila

Četvrtak, 28.08.2025 | 12:41

Radnici linijskog prevoza pokazali su izuzetnu humanost i prisebnost u vanrednoj situaciji koja se dogodila sinoć, 27. avgusta, u neposrednoj blizini firme, istakli su iz tog gradskog preduzeća.

Milatović: Mladi ljudi ODLUČUJU - znanje, ideje i uspjesi za budućnost Crne Gore

Četvrtak, 28.08.2025 | 12:34

Predsjednik Crne Gore Jakov Milatović je, nakon javnog poziva i obavljenog razgovora sa svim kandidatima, imenovao 21 članicu i člana Savjeta omladinskih inicijativa iz različitih oblasti od prava, ekonomije i psihologije, do ekologije, kulture i međunarodnih odnosa.