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.

Policija i ANB u akciji protiv mreže „Rybar“, pet osoba uhapšeno u Risnu

Petak, 09.10.2026 | 09:20

Crnogorska policija, u saradnji sa Agencijom za nacionalnu bezbjednost (ANB), rano jutros započela je akciju usmjerenu na hapšenje osoba za koje se sumnja da pripadaju ruskoj hibridnoj mreži „Rybar“.

Luka Dončić otvorio dušu: "Ne mogu više ovako..."

Petak, 09.10.2026 | 08:41

Slovenački košarkaš Luka Dončić priznao je koliko mu je teško pala prošla sezona, tokom koje je svoje ćerke vidio svega nekoliko dana.

Đeka: Podrška EU i Savjeta Evrope ključni pokretač sistemskih reformi u Crnoj Gori

Petak, 09.10.2026 | 10:20

Pored usvajanja pojedinačnih zakonskih rješenja, najznačajniji i najdugotrajniji rezultat protekle decenije ogleda se u sistemskoj promjeni institucionalne kulture i uspostavljanju održivih standarda ljudskih prava, poručio je ministar ljudskih i manjinskih prava Fatmir Đeka.

Policijsko-tužilačka akcija u Podgorici: Provjere poslovanja sindikalnih organizacija sektora bezbjednosti

Petak, 09.10.2026 | 12:56

Na teritoriji Podgorice u toku je opsežna policijsko-tužilačka akcija u čijem fokusu su provjere poslovanja sindikalnih organizacija sektora bezbjednosti, saznaju "Vijesti" iz više izvora.

Vlada obezbijedila sredstva za veće zarade državnih revizora

Petak, 09.10.2026 | 08:57

Vlada Crne Gore zadužila je Ministarstvo finansija da iz tekuće budžetske rezerve preusmjeri sredstva Državnoj revizorskoj instituciji (DRI), čime su stvoreni uslovi da od oktobra počne primjena Pravilnika o zvanjima i unaprijedi se materijalni položaj državnih revizora. Od 1. januara 2027. očekuje se i usklađivanje njihovih zarada sa zaradama sudija.

Rad na određeno do godinu dana: Predložene izmjene Zakona o radu

Subota, 10.10.2026 | 08:19

Poslanik SNP-a Bogdan Božović predložio je izmjene Zakona o radu kojima bi se maksimalno trajanje ugovora na određeno vrijeme skratilo sa 24 na 12 mjeseci, uz obrazloženje da bi to doprinijelo većoj sigurnosti zaposlenih, piše RTCG.

Protjerani ruski državljani tražili da idu za Beograd, na aerodrom ih ispratio ambasador Rusije

Petak, 09.10.2026 | 22:43

Pet ruskih državljana...

Marić: Zadovoljan sam rezultatom, hvala Slađi Bulatović za sve

Petak, 09.10.2026 | 15:22

U prijateljskoj utakmici koja je bila mnogo više od toga ženska fudbalska reprezentacija Crne Gore savladala je Bosnu i Hercegovinu, 3:2.

Kuč u nadoknadi donijela pobjedu nad BiH u 100. meču za Crnu Goru

Petak, 09.10.2026 | 15:14

Fudbalerke Crne Gore savladale su BiH na "DG areni" nakon goleade 3:2, u prijateljskom meču koji je protekao u znaku naše dvije najbolje igračice. Slađana Bulatović je i zvanično završila karijeru, dok je Armisa Kuč odigrala 100. meč za nacionalni tim i na kraju donijela pobjedu.

Ivanović i Nikoloski: Jačanje saobraćajne povezanosti i ekonomske saradnje u fokusu odnosa Crne Gore i Sjeverne Makedonije

Petak, 09.10.2026 | 15:05

Potpredsjednik Vlade Crne Gore za vanjske i evropske poslove Filip Ivanović sastao se sa Aleksandrom Nikoloskim, potpredsjednikom Vlade i ministrom saobraćaja Republike Sjeverne Makedonije, sa kojim je razgovarao o daljem unaprjeđenju bilateralnih odnosa, sa posebnim fokusom na saobraćajnu povezanost, ekonomsku saradnju i evropsku perspektivu dvije države.

ASK: Gvozdenović prekršio zakon zbog plaćenog putovanja u Dubai

Petak, 09.10.2026 | 14:34

Agencija za sprečavanje korupcije (ASK) utvrdila je da je bivši ministar uređenja prostora i zaštite životne sredine Branimir Gvozdenović prekršio propise o primanju poklona jer su mu, tokom boravka u Dubaiju u martu 2010. godine, plaćeni avionske karte i hotelski smještaj za njega i suprugu.

Milatović sjutra domaćin američkim senatorima na Cetinju

Petak, 09.10.2026 | 14:24

Predsjednik Crne Gore Jakov Milatović sjutra će ugostiti američku senatorku Džin Šahin (Jeanne Shaheen) i senatora Dika Durbina (Dick Durbin), koji borave u posjeti Crnoj Gori.

Berane: Vlasnik pilane osumnjičen da je ilegalno posjekao 10 kubika drva

Petak, 09.10.2026 | 14:17

Beranska policija podnijela je krivičnu prijavu protiv M.B. (53) iz Berana vlasnika pilane, zbog sumnje da je ilegalno posjekao 10 kubika drva, saopšteno je iz Uprave policije.

Konačno potpisan sporazum – počinje izgradnja istočne tribine stadiona Pod Goricom

Petak, 09.10.2026 | 14:10

Potpisivanjem sporazuma između Glavnog grada, Ministarstva javnih radova i Fudbalskog saveza Crne Gore napravljen je novi korak ka izgradnji Istočne tribine Gradskog stadiona u Podgorici. Nakon završetka tenderskog postupka, koji bi trebalo da traje mjesec dana, početak radova očekuje se krajem ove ili početkom naredne godine.

Američka delegacija u posjeti Morskom dobru: Turizam važan potencijal za razvoj Crne Gor

Petak, 09.10.2026 | 13:55

Predstavnici Javnog preduzeća za upravljanje morskim dobrom Crne Gore, na čelu sa direktorom Mladenom Mikijeljem, i predsjednik Skupštine opštine Tivat Miljan Marković ugostili su američku delegaciju koja boravi u Crnoj Gori u okviru prvog Programa parlamentarne razmjene između Crne Gore i Sjedinjenih Američkih Država.