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.

Francuska zabranila navijačima PSŽ-a odlazak na derbi u Marsej

Petak, 18.09.2026 | 14:15

Navijačima Pari Sen Žermena zabranjeno je putovanje u Marsej na nedjeljni derbi petog kola francuske Lige 1, koji je zakazan za 20:45h.

Bečić: Nikšić da nastavi da bude grad razvoja i novih prilika

Petak, 18.09.2026 | 14:24

Potpredsjednik Vlade Aleksa Bečić čestitao je 18. septembar, Dan opštine Nikšić, poručujući da grad pod Trebjesom svoju bogatu tradiciju, znanje i stvaralaštvo može pretvoriti u novu razvojnu energiju. Posebno je istakao značaj činjenice da će Nikšić 2030. godine biti Evropska prijestonica kulture.

Poznati pol i ime djeteta Lejdi Gage: Pjevačica je bebu dobila uz pomoć surogat majke

Petak, 18.09.2026 | 15:10

Pevačica Lejdi Gaga i njen vjerenik Majkl Polanski nedavno su postali roditelji.

Rudnik uglja Pljevlja obilježava 74 godine rada i razvoja

Petak, 18.09.2026 | 14:28

Rudnik uglja Pljevlja (RUP) naredne sedmice obilježiće Dan rudara i 74 godine poslovanja kompanije, kroz niz događaja koji će, osim svečanog karaktera, biti posvećeni tradiciji, zajedništvu, solidarnosti i povezivanju rudarsko-energetskog sektora sa lokalnom zajednicom.

Hodanje pod nagibom ili trčanje: Šta je bolji izbor za tijelo i kondiciju?

Petak, 18.09.2026 | 14:45

Vječna dilema mnogih rekreativaca jeste da li izabrati brzo hodanje pod nagibom ili klasično trčanje. Dok jedni kunu u maratonske dužine, drugi biraju uspone i oboje imaju dobre razloge.

UP - U blizini Skadarskog jezera zaplijenjeno 185,5 kg duvana vrijednosti 13.000 EURA

Subota, 19.09.2026 | 11:10

Službenici Sektora granične policije – Stanice granične policije I Podgorica su, preduzimajući aktivnosti na otkrivanju i sprječavanju krijumčarenja roba preko državne granice, na području Skadarskog jezera, u mjestu Šarova Topola, sinoć zaplijenili 185,5 kilograma rezanog duvana, vrijednosti oko 13.000 eura, koje je lice koje ga je prevozilo odbacilo kada je uočilo policijske službenike. Sumnja se da je duvan prokrijumčaren iz Republike Albanije, radi dalje nelegalne prodaje na našoj teritoriji, saopšteno je iz Uprave policije (UP). 

PES Danilovgrad i nezavisni odbornici dogovaraju zajednički nastup na lokalnim izborima

Subota, 19.09.2026 | 08:05

Na sastanku predstavnika Kluba odbornika Pokreta Evropa sad u Skupštini opštine Danilovgrad i nezavisnih odbornika Aleksandre Pavićević i Gorana Kalezića razgovarano je o intenziviranju međusobne saradnje, efikasnoj koordinaciji i usaglašavanju djelovanja u lokalnom parlamentu, sa posebnim fokusom na odluke i inicijative od značaja za dalji razvoj Danilovgrada i unapređenje kvaliteta života njegovih građana, saopšteno je iz Pokreta Evropa sad (PES) Danilovgrad.

Ivanović: Snažna podrška Bugarske evropskom putu Crne Gore

Petak, 18.09.2026 | 18:04

Potpredsjednik Vlade Crne Gore za vanjske i evropske poslove dr Filip Ivanović sastao se danas u Sofiji sa ministarkom vanjskih poslova Republike Bugarske Velislavom Petrova-Čamovom, sa kojom je razgovarao o evropskom putu Crne Gore, snažnoj podršci Bugarske procesu proširenja, kao i daljem unapređenju odnosa i saradnje dvije zemlje.

Rudnik uglja Pljevlja obilježava 74 godine rada i razvoja

Petak, 18.09.2026 | 14:28

Rudnik uglja Pljevlja (RUP) naredne sedmice obilježiće Dan rudara i 74 godine poslovanja kompanije, kroz niz događaja koji će, osim svečanog karaktera, biti posvećeni tradiciji, zajedništvu, solidarnosti i povezivanju rudarsko-energetskog sektora sa lokalnom zajednicom.

Bečić: Nikšić da nastavi da bude grad razvoja i novih prilika

Petak, 18.09.2026 | 14:24

Potpredsjednik Vlade Aleksa Bečić čestitao je 18. septembar, Dan opštine Nikšić, poručujući da grad pod Trebjesom svoju bogatu tradiciju, znanje i stvaralaštvo može pretvoriti u novu razvojnu energiju. Posebno je istakao značaj činjenice da će Nikšić 2030. godine biti Evropska prijestonica kulture.

Francuska zabranila navijačima PSŽ-a odlazak na derbi u Marsej

Petak, 18.09.2026 | 14:15

Navijačima Pari Sen Žermena zabranjeno je putovanje u Marsej na nedjeljni derbi petog kola francuske Lige 1, koji je zakazan za 20:45h.

Ibrahimović – Herasimenko: Crna Gora će nastaviti da pruža podršku Ukrajini

Petak, 18.09.2026 | 14:00

Potpredsjednik Vlade Crne Gore i ministar vanjskih poslova Ervin Ibrahimović primio je danas u oproštajnu posjetu ambasadora Ukrajine u Crnoj Gori Oleha Herasimenka i tom prilikom kazao da su odnosi Crne Gore i Ukrajine osnaženi tokom njegovog mandata.

Mjesec ulazi u znak Jarca: Tri horoskopska znaka očekuje lijep vikend

Petak, 18.09.2026 | 15:23

Ljudi u ovom periodu mogu biti povučeniji, praktičniji i usmjereni na posao, finansije i rješavanje problema.

Eksplodirala plinska boca u kombiju na Marezi, jedna osoba povrijeđena

Petak, 18.09.2026 | 13:45

Jedna osoba povrijeđena je nakon što je došlo do eksplozije plinske boce u kombiju na putu ka Marezi.

Pao avion u Hrvatskoj: Poginuo pilot

Petak, 18.09.2026 | 13:25

Pilot manjeg aviona koji je jutros pao kod Vinkovaca podlegao je povredama, javljaju hrvatski mediji.