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.

OSTALE VIJESTI

Kada je pravo vrijeme za večeru: Zaboravite na pravilo „do 19 časova“

Ponedjeljak, 15.12.2025 | 21:35

Zaboravite na univerzalno „pravilno“ vrijeme za večeru. Iako smo često čuli da je idealno večerati između 17 i 19 časova, nutricionisti poručuju – to ne važi za sve.

Novo istraživanje SZO o vakcinama i autizmu: Da li postoji veza?

Subota, 13.12.2025 | 20:43

Komitet za bezbijednost vakcina Svjetske zdravstvene organizacije (SZO) saopštio je da najnoviji pregledi naučnih dokaza ponovo potvrđuju da ne postoji veza između vakcina i poremećaja iz spektra autizma.

Stručnjaci izračunali - Ovo je OPTIMALNO VRIJEME za san

Subota, 13.12.2025 | 08:57

Naučnici sve glasnije upozoravaju da hroničan manjak sna ostavlja dublje posledice nego što većina ljudi pretpostavlja.

Trčanje po hladnoći: Neočekivane blagodeti za vaš organizam

Četvrtak, 11.12.2025 | 08:56

Kada se temperature približe nuli, obuvanje patika, jakne, kape i izlazak na večernje trčanje većini nas i ne zvuči kao privlačna ideja.

Kuhinja protiv klimatskih promjena

Utorak, 09.12.2025 | 19:22

Dobro je poznato da proizvodnja hrane značajno doprinosi emisiji gasova s efektom staklene bašte, čime ubrzava klimatske promjene. Od goriva koje pokreće poljoprivredne mašine, preko upotrebe vještačkog đubriva, pa sve do metana koji nastaje u probavnom sistemu stoke – emisije dolaze iz brojnih izvora. Procjene pokazuju da proizvodnja hrane čini čak četvrtinu ukupnih emisija koje nastaju ljudskim djelovanjem.

Mujović: Referendum u Zeti zloupotreba demokratije i dobre evropske prakse

Ponedjeljak, 15.12.2025 | 14:20

Gradonačelnik Podgorice Saša Mujović je istakao za Radio Crne Gore da referendum u Zeti ne smatra paznikom demokratije kako to neki karakterišu, već zloupotrebom demokratije i dobre evropske prakse

Mujović: Ne želim da budem gradonačelnik sa vezanim rukama i koji će tiho egzistirati u fotelji

Ponedjeljak, 15.12.2025 | 19:48

Ne želim da budem gradonačelnik sa vezanim rukama, sa minorim budžetom, sa prljavim ulicama, lošom infrastrukturom i bez mogućnosti da se bilo šta uradi.

Državljaninu Srbije zabranjen ulazak u Crnu Goru na godinu dana, kažnjen i sa 300 eura

Ponedjeljak, 15.12.2025 | 18:20

U selu Njeguši, na javnom mjestu, natpisom vrijeđao državljane Crne Gore, navodi se u odluci suda.

Crna Gora domaćin Evropskog prvenstva za rukometašice do 17 godina 2027.

Ponedjeljak, 15.12.2025 | 14:42

Rukometni savez Crne Gore (RSCG) biće domaćin Evropskog prvenstva za igračice do 17 godina 2027. godine, saopšteno je iz Evropske rukometne federacije (EHF). 

Adžović: Za potvrđivanje sporazuma sa UAE nije bila potrebna dvotrećinska većina

Ponedjeljak, 15.12.2025 | 14:16

Ministarka javnih radova Majda Adžović poručila je na javnoj raspravi pred Ustavnim sudom da se u postupku ocjene ustavnosti Zakona o potvrđivanju Sporazuma sa Ujedinjenim Arapskim Emiratima raspravlja isključivo o pravnim, a ne političkim pitanjima, naglašavajući da za njegovo usvajanje nije bila potrebna kvalifikovana, dvotrećinska većina.

Vuković-Kuč: Promocija nacionalizma i šovinizma neće zaustaviti naše članstvo u EU

Utorak, 16.12.2025 | 13:38

Poslanica Demokratske partije socijalista, Aleksandra Vuković Kuč, komentarisala je incident u kom je vandalizovana ambasa Bosne i Hercegovine u Podgori

Spajić predstavnicima država članica: Nadam se da vidite da Crna Gora već djeluje kao buduća članica EU

Utorak, 16.12.2025 | 13:32

Nadam se da vidite da Crna Gora već djeluje kao buduća članica Evropske unije (EU), poručio je danas predstavnicima država članica EU, predsjednik Vlade Crne Gore Milojko Spajić.

Ministarstvo vanjskih poslova: Uvjereni smo da je Crna Gora spremna da preuzme punu odgovornost u završnici evropskog puta

Utorak, 16.12.2025 | 12:00

Zatvaranje poglavlja dodatno je potvrdilo snažnu posvećenost reformama i učvrstilo poziciju Crne Gore kao najnaprednijeg kandidata u procesu proširenja, saopšteno je iz Ministarstva vanjskih poslova.

Tuča ispred ugostiteljskog objekta u Ulcinju, napadnuti majka i sin: Pet osoba novčano kažnjeno sa 5.900 eura

Utorak, 16.12.2025 | 11:50

Ulcinjani M.N. (23), E.D. (19), A.M. (19), A.U. (19) i A.S. (23) koji su 14. decembra učestvovali u tuči spred jednog ugostiteljskog objekta kažnjeni su sa 5.900 eura, saopšteno je CdM-u iz Uprave policije.

Spajić: Ne postoji besprekoran put, ali postoji besprekoran rezultat, ovaj naš je upravo takav

Utorak, 16.12.2025 | 11:36

Naporan rad donosi izvanredan rezultat, poručio je premijer Milojko Spajić, dodajući da smo danas zatvorili pet pregovaračkih poglavlja sa Evropskom unijom i time sa ukupno 12 zatvorenih poglavlja prešli trećinu puta.

Radulović: Izmjene zakonske regulative su ključne za unapređenje sektora pomorstva

Utorak, 16.12.2025 | 11:35

Izmjena zakonske regulative u sektoru pomorstva od izuzetne je važnosti, saopšteno je na sastanku ministra pomorstva Filipa Radulovića i predstavnika Unije pomoraca. Tokom sastanka poseban akcenat stavljen je na Zakon o sigurnosti pomorske plovidbe, koji je već prošao Vladu i trenutno se nalazi u skupštinskoj proceduri, saopšteno je iz Ministarstva pomorstva.

MVP: Najoštrije osuđujemo vandalski čin ispisivanja grafita na Ambasadi BiH u Podgorici

Utorak, 16.12.2025 | 11:15

Ministarstvo vanjskih poslova Crne Gore najoštrije jeosudilo vandalski čin ispisivanja grafita, kojima se veliča genocid i slavi osuđeni ratni zločinac Ratko Mladić, na objektu Ambasade Bosne i Hercegovine u Podgorici.

Koja zemlja EU najbolje govori engleski kao drugi jezik?

Utorak, 16.12.2025 | 11:10

Engleski i dalje ostaje međunarodni jezik komunikacije, ali nova istraživanja pokazuju da su vještine čitanja i slušanja među građanima EU bolje razvijene od govora i pisanja.

Osumnjičeni za šverc cigareta sprovedeni u SPO

Utorak, 16.12.2025 | 11:02

U toku je nova akcija Specijalnog policijskog odjeljenja (SPO) po nalogu Specijalnog državnog tužilaštva (SDT), saznaje portal Adria.

Spajić: Hvala Francuskoj, izazovi potvrdili našu istinsku vrijednost

Utorak, 16.12.2025 | 11:00

Premijer Milojko Spajić zahvalio je Francuskoj na, kako je naveo, izazovima sa kojima se Crna Gora suočila prethodnih dana, ističući da su oni ujedno predstavljali priliku da država još jednom potvrdi ozbiljnost u evropskom procesu.