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.

Više osoba privedeno u Nikšiću zbog snimka kretanja pratnje štićene ličnosti, među njima zaposlena u tužilaštvu

Subota, 02.05.2026 | 11:18

Policija je u koordinaciji sa Osnovnim državnim tužilaštvom identifikovala i privela više osoba zbog snimanja i dijeljenja video zapisa o kretanju vozila eskorta, odnosno pratnje štićene ličnosti, a među privedenima je i zaposlena u tužilaštvu, dok su u toku pretresi i vještačenje oduzetih digitalnih uređaja radi utvrđivanja svih okolnosti slučaja, piše u saopštenju Uprave policije.

UP: Racije u centralnoj regiji, kontrolisano oko 400 osoba, devet uhapšenih

Subota, 02.05.2026 | 14:34

Službenici Regionalnog centra bezbjednosti „Centar“ su sinoć na teritoriji Podgorice, Danilovgrada i Cetinja, sproveli akciju kontrole učesnika u saobraćaju i ugostiteljskih objekata, operativno interesantnih osoba i članova OKG, sa posebnim fokusom na lociranje i hapšenje međunarodno traženih osoba.

Brisel proglašen Evropskom prijestonicom demokratije 2027.

Subota, 02.05.2026 | 16:01

Brisel je zvanično proglašen Evropskom prijestonicom demokratije za 2027. godinu, a ta počasna titula odaje priznaje glavnom gradu Belgije za napore da jača demokratiju u najširem smislu, kako na evropskom tako i na lokalnom nivou, prenio je juče portal Focus on Belgium.

Barsa na ljeto dobija veliko pojačanje iz Mančestera

Subota, 02.05.2026 | 12:23

Barselona finansijski nije u mogućnosti da kupuje koliko i kako želi, ali velikan pronalazi načine da bude sve jači.

Veče Hadži Petra Božovića 05. maja u KIC-u

Subota, 02.05.2026 | 10:55

U okviru „Dana podgoričke kulture” 5. maja u 20 sati biće priređeno Veče Hadži Petra Božovića u velikoj sali Kulturno-informativnog centra „Budo Tomović”.

Jokić neće dobiti novog trenera: Adelman ostaje na klupi Denvera

Nedjelja, 03.05.2026 | 10:45

Dejvid Adelman će i sljedeće sezone najvjerovatnije biti na klupi Denvera.

Neozbiljni su: Horoskopski znakovi koji otkazuju planove u zadnji čas

Nedjelja, 03.05.2026 | 09:55

Svi ponekad otkažu planove — dogode se umor, neočekivana obaveza ili jednostavno loš dan.

Prevoznik „BTC Zeta” snizio cijenu međugradskog prevoza: Od Podgorice do Golubovaca za euro

Nedjelja, 03.05.2026 | 09:34

Građani koji od Podgorice do Golubovaca putuju autobusima firme BTC "Zeta" od juče se voze po sniženim cijenama jer je prevoznik pojeftinio prevoz na ovoj trasi sa 1,90 na euro.

AMU: Dostojanstveni uslovi za rad preduslov za nezavisno novinarstvo

Nedjelja, 03.05.2026 | 09:22

Povodom 3. maja – Svjetskog dana slobode medija, Agencija za audiovizuelne medijske usluge (AMU) upućuje čestitke svim novinarkama i novinarima, kao i medijskim organizacijama koje odgovorno i profesionalno djeluju u interesu javnosti.

Veliki preokret Filadelfije, Boston i Vučević završili učešće u plej-ofu

Nedjelja, 03.05.2026 | 09:14

Košarkaši Filadelfija seventisiksersa plasirali su se u polufinale Istočne konferencije, pošto su u sedmoj utakmici savladali Boston seltikse rezultatom 109:100 i tako kompletirali veliki preokret nakon zaostatka od 3:1 u seriji.

Milatović: Sloboda medija je pitati bez straha, pisati bez pritisaka

Nedjelja, 03.05.2026 | 09:04

Građani zaslužuju istinu. Novinari zaslužuju zaštitu. A država ima odgovornost da to obezbijedi dosljedno, svakog dana, poručio je predsjednik Crne Gore Jakov Milatović, povodom Svjetskog dana slobode medija.

Siner o Đokoviću: "On je najbolji u tome"

Nedjelja, 03.05.2026 | 08:37

Prvi teniser svijeta Janik Siner dotakao se situacija u kojoj se igrač na terenu, osim rivala sa druge strane mreže, bori i protiv publike.

Tri godine od masovnog ubistva u OŠ “Vladislav Ribnikar”

Nedjelja, 03.05.2026 | 08:16

Trinaestogodišnji K. K. je 3. maja 2023. godine u OŠ “Vladislav Ribnikar” u Beogradu ubio deset osoba – devetoro djece i čuvara škole. Ranio je nekoliko učenika i nastavnicu istorije. Treći i četvrti maj obilježavaju se kao Dani sećanja na žrtve masovnih ubistava u “Ribnikaru”, i selima Malo Orašje i Dubona u Srbiji. U Beogradu komemorativni programi povodom godišnjice, piše RTS.

Nedjelja donosi SUNCE - Pročitajte prognozu za 03. MAJ

Subota, 02.05.2026 | 22:30

U subotu se očekuje petežno sunčano vrijeme, uz mjestimično malu do umjerenu oblačnost.

Zirojević: Za pokušaj lišavanja slobode zbog snimanja štićene ličnosti čuo sam samo u Africi

Subota, 02.05.2026 | 21:15

Pričale su mi kolege iz GenDem-a kako je jednom prilikom koleginica iz Gruzije zamalo lišena slobode na aerodromu u Lilongveu (Malavi, Afrika) jer je pokušala da snimi predsjednika koji je u tom trenutku negdje putovao. To je, do danas, bio jedini ovakav slučaj za koji sam čuo, kazao je Nikola Zirojević, poslanik Evropskog saveza.