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

Posledice konzumiranja cigareta uočljive u organizmu već posle prvog dima

Srijeda, 11.03.2026 | 21:35

Opšte je poznato da je pušenje štetno za zdravlje, ali se manje govori o tome da negativne posledice mogu početi već sa udahom prvog, jednog dima koji već može pokrenuti određene promjene u organizmu.

Ove tri male promjene bi mogle da sačuvaju zdravlje srca

Utorak, 10.03.2026 | 21:37

Kardiovaskularne bolesti predstavljaju jedan od glavnih zdravstvenih problema u svijetu, ali jednostavne promjene u svakodnevnom životu mogu da budu način da sačuvate zdravlje srca, otkrio je kardiolog dr Frančesko Lo Monako.

Kako da usporite gubitak mišićne mase? Ova kombinacija treninga i ishrane je ključna

Utorak, 10.03.2026 | 15:37

Gubitak mišićne mase je prirodan dio starenja, ali kada postane izraženiji i počne da utiče na svakodnevno funkcionisanje, govori se o sarkopeniji.

Prekomjerna upotreba ekrana ugrožava govor i razvoj djece

Subota, 07.03.2026 | 21:01

Zbog prekomjerne upotrebe digitalnih tehnologija, sve više djece ima problema s govorom. Stručnjaci upozoravaju da djeca do treće godine uopšte ne bi trebalo da budu izložena ekranima, a u kasnijem uzrastu to bi trebalo da čine uz obavezan nadzor. Roditeljima savjetuju da što više vremena provode s djecom, da razgovaraju s njima i uključuju ih u svakodnevne aktivnosti.

Popularne namirnice koje svakodnevno jedemo mogu oštetiti zube i povećati rizik od karijesa

Subota, 07.03.2026 | 16:02

Očuvanje zdravlja zuba ne zavisi samo od redovnog pranja i čišćenja - način ishrane igra podjednako važnu ulogu. Određene namirnice i pića mogu oštetiti zubnu gleđ, povećati rizik od karijesa i izazvati probleme s desnima.

Preminuo student koji je pao sa četvrtog sprata studentskog doma u Kotoru

Četvrtak, 19.03.2026 | 09:21

Student Pomorskog fakulteta (19) podlegao je povredama u Kliničkom centru Crne Gore, nakon što je prošle sedmice pao sa četvrtog sprata studentskog doma "Spasić-Mašera" u Kotoru.

Vodovod isključio vodu za 955 potrošača: Nijesu platili tri računa

Četvrtak, 19.03.2026 | 09:11

Od početka godine zaključno sa 15. martom privremeni prekid u vodosnabdijevanju izvršen je kod 955 potrošača, saopštio je za „Dan“ Aleksandar Nišavić, direktor Vodovoda.

Abazović: Nikola Mugoša je Mirjana Pajković Ustavnog suda, nekad će reći gdje se skrivao dvije sedmice nakon jedne situacije

Četvrtak, 19.03.2026 | 13:01

Lider Građanskog pokreta URA Dritan Abazović danas je u Skupštini Crne Gore govorio o tome što je Ustavni sud ostao neodlučan povodom Sporazuma sa Emiratima.

Poništena zabrana za otvaranje restorana u zgradi Milatovića

Četvrtak, 19.03.2026 | 11:33

Vršilac dužnosti podgoričkog glavnog gradskog administratora Ratko Orović poništio je rješenje Sekretarijata za preduzetništvo i investicije kojim je krajem prošle godine odbijen zahtjev poznatom lancu restorana brze hrane da posluje u zgradi gdje živi šef države Jakov Milatović sa porodicom, pišu Vijesti.

Ministarstvo prosvjete, nauke i inovacija donijelo Pravilnik o načinu bodovanja kriterijuma za zapošljavanje nastavnika

Četvrtak, 19.03.2026 | 12:02

Ministarstvo prosvjete, nauke i inovacija donijelo je Pravilnik o načinu bodovanja kriterijuma za zapošljavanje nastavnika, čime se postavlja snažan temelj za objektivno i transparentno zapošljavanje u prosvjeti.

Selektor Senegala odnio AFCON trofej u vojnu bazu

Četvrtak, 19.03.2026 | 21:25

Pape Tijav, selektor Senegala, odnio je trofej namijenjen prvaku Afrike u vojnu bazu, usred spora sa Marokom oko šampionskog zvanja.

Na jugu pretežno sunčano, na sjeveru oblačno

Četvrtak, 19.03.2026 | 21:51

U južnim i cetralnim oblastima pretežno sunčano uz malu do umjerenu mjestimičnu oblačnost.

Barsa se u Valensiji vratila na pobjednički put

Četvrtak, 19.03.2026 | 21:23

Košarkaši Barselone slavili su protiv Valensije u gostima 66:62, u okviru 32. kola Evrolige.

Tramp se sastao s premijerkom Japana pa kritikovao NATO: Oni ne žele da nam pomognu da branimo Hormuški moreuz

Četvrtak, 19.03.2026 | 21:45

Predsjednik Sjedinjenih Američkih Država (SAD) Donald Tramp razgovarao je u Ovalnom uredu s japanskom premijerkom Sanaeom Takaichi. Tema sastanka bila je odnos SAD-a s Japanom, a govorilo se i o ratu u Iranu.

Čak Noris hitno hospitalizovan

Četvrtak, 19.03.2026 | 21:34

Čuveni Čak Noris hitno je hospitalizovan zbog lošeg zdravstvenog stanja i sada se nalazi u bolnici na Havajima.

Vuković: Zašto je MVP odložilo sastanak o otvorenim pitanjima s hrvatskim ministarstvom?

Četvrtak, 19.03.2026 | 20:45

Budući da je dijalog sa zvaničnim Zagrebom jedan od državnih prioriteta u procesu pristupanja EU, zbog čega je naše Ministarstvo vanjskih poslova (MVP) odgodilo predstojeći sastanak s hrvatskim Ministarstvom vanjskih i evropskih poslova (MVEP), na kom je trebalo da se raspravlja o otvorenim pitanjima, upitao je poslanik DPS Ivan Vuković na mreži X.

Na ove načine možete usporiti proces gubitka mišićne mase

Četvrtak, 19.03.2026 | 20:36

Gubitak mišićne mase je prirodan dio starenja, ali kada postane izražen i utiče na svakodnevno funkcionisanje, onda dolazi do posebnog stanja poznatog kao sarkopenija.

Marija Vuković uoči sjutrašnjeg finala: Biti među 12 najboljih na svijetu je svakako velika stvar

Četvrtak, 19.03.2026 | 20:22

Marija Vuković nastupiće sjutra u finalu skoka uvis na Svjetskom dvoranskom prvenstvu u poljskom Torunju.

Konatar: Vlada je pokazala da ne zna kako da ublaži ili zaustavi rast cijena goriva

Četvrtak, 19.03.2026 | 19:40

Vlada Crne Gore ne zna kako da ublaži ili zaustavi rast cijena goriva i tako zaštiti životni standard građana i omogući nesmetano funkcionisanje privredi u Crnoj Gori, a to su pokazali odbijanjem predloga poslanika URA da se smanje akcize na gorivo, kazao je šef poslaničkog kluba URA Miloš Konatar.

Uefa pozvala najjače lige na sastanak povodom upotrebe VAR-a

Četvrtak, 19.03.2026 | 19:44

Evropska fudbalska unija (Uefa) pozvala je najbolje lige na Starom kontinentu na sastanak na kojem će glavna tema biti način upotrebe VAR tehnologije.