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.

U kotorskoj luci danas dva broda

Utorak, 30.06.2026 | 14:15

U kotorskoj luci danas su usidrena dva broda, sa preko 5.000 putnika, saopšteno je iz Luke Kotor, javlja Radio Kotor.

Pristupanje na Crnu Goru će koštati manje od jednog eura po građaninu EU godišnje

Utorak, 30.06.2026 | 12:44

Evropska komisija je usvojila finansijski paket kojim se utvrđuju budžetski aranžmani koji će se primjenjivati na Crnu Goru po njenom pristupanju Evropskoj uniji. Finansijski paket za Crnu Goru, ukupne je vrijednosti oko 3,2 milijarde eura, prenosi RTCG.

Mlade "lavice" oštećene za prvo mjesto, slijedi četvrtfinale Mundijala

Utorak, 30.06.2026 | 12:58

Mlade "lavice" su stale na korak od senzacije i pobjede protiv Danske koja bi im donijela prvo mjesto u grupi III glavne runde Svjetskog prvenstva u Kini.

MPNI: Savremena oprema i infrastruktura za moderniju Policijsku akademiju

Utorak, 30.06.2026 | 15:33

U okviru projekta "Bezbjednost za sve" (Security 4 All), koji Policijska akademija u Danilovgradu, kao nosilac projekta, realizuje u partnerstvu sa kompanijama Titan Security, Guardian World, SAB Security Montenegro i Udruženjem za zaštitu na radu, uspješno je realizovana značajna faza ulaganja u infrastrukturu i savremenu opremu za praktičnu obuku, uz podršku Regionalnog challenge fonda (RCF). To je saopšteno iz Ministarstva nauke, prosvjete i inovacija.

Milatović sa Grinkevičem: Crna Gora ostaje pouzdan saveznik i aktivan dio evropske bezbjednosti

Utorak, 30.06.2026 | 13:13

Predsjednik Crne Gore Jakov Milatović sastao se sa vrhovnim komandantom savezničkih snaga za Evropu, generalom Aleksusom G. Grinkevičem, sa kojim je razgovarao o ulozi Crne Gore u NATO-u, jačanju kolektivne odbrane, bezbjednosnim izazovima u Evropi i regionu, kao i modernizaciji odbrambenih sposobnosti, saopšteno je iz Kabineta predsjednika.

Camaj – Alhantuli: Crna Gora i Palestina njeguju prijateljske odnose

Srijeda, 01.07.2026 | 12:04

Potpredsjednik Skupštine Nikola Camaj sastao se sa ambasadorom Države Palestine u Crnoj Gori Rabijem Alhantoulijem, sa kojim je razgovarao o bilateralnim odnosima i aktuelnoj situaciji na Bliskom istoku.  

Kako vježbanje može poboljšati mentalno zdravlje

Srijeda, 01.07.2026 | 12:01

Kada se suočavate s problemima mentalnog zdravlja, uključivanje kretanja i vježbanja u vašu rutinu može biti moćan način za podizanje raspoloženja.

Ulcinj: Žena osumnjičena za trgovinu ljudima na štetu svoje troje maloljetne djece

Srijeda, 01.07.2026 | 11:52

Ulcinjska policija podnijela je krivičnu prijavu protiv V.A. (29) iz Ulcinja zbog sumnje da je počinila krivično djelo trgovina ljudima na štetu svoje troje maloljetne djece. Istraga je pokrenuta nakon saobraćajne nezgode u kojoj je povrijeđeno šestogodišnje dijete, a policija je utvrdila sumnju da je osumnjičena primoravala djecu da prose i sav prikupljeni novac predaju njoj.     

Zirojević nakon odgađanja sjednice: Neko ne želi kontrolu ANB-a i bezbjednosnog sektora

Srijeda, 01.07.2026 | 11:37

Sjednica Odbora za bezbjednost i odbranu, na čijem je dnevnom redu bio izvještaj o radu Agencije za nacionalnu bezbjednost (ANB) za prošlu godinu, nije danas održana, potvrđeno je Portalu RTCG iz Skupštine.     

Ivanović: Irsko predsjedavanje dolazi u odlučujućem trenutku za evropsku budućnost Crne Gore

Srijeda, 01.07.2026 | 11:24

Irsko predsjedavanje dolazi u odlučujućem trenutku za evropsku budućnost Crne Gore, poručio je potpredsjednik Vlade za vanjske i evropske poslove Filip Ivanović.  

ACV i Opština Zeta zajedno u prevenciji zloupotrebe dronova

Srijeda, 01.07.2026 | 10:45

Nezakonita upotreba bespilotnih vazduhoplova (dronova) biće efikasnije suzbijana zahvaljujući Sporazumu o saradnji, koji su Agencija za civilno vazduhoplovstvo (ACV) i Opština Zeta zaključile s ciljem očuvanja i unapređenja sigurnosti vazdušnog saobraćaja, zaštite građana i imovine, te jačanja institucionalnog djelovanja.  

Netanjahu poručio Erdoganu: Bilo bi mudro da se smiri, 400 godina osmanske vladavine je završeno

Srijeda, 01.07.2026 | 10:33

Premijer Izraela Benjamin Netanjahu izjavio je da bi turski predsjednik Redžep Tajip Erdogan trebao da se "smiri" kada je riječ o njegovoj retorici prema Izraelu.

Krivična prijava protiv Novljanina, osumnjičen za nelegalnu gradnju u Đenovićima

Srijeda, 01.07.2026 | 09:58

Hercegnovska policija je, u koordinaciji sa nadležnim državnim tužiocem u Osnovnom državnom tužilaštvu u Herceg Novom, podnijela krivičnu prijavu protiv D.K. (47) iz tog grada zbog sumnje da je izvršio krivično djelo građenje objekta bez prijave i dokumentacije za građenje.  

Da li je Klop Mesija Njemačke?

Srijeda, 01.07.2026 | 10:21

Nakon eliminacije Njemačke od Paragvaja u šesnaestini finala Svjetskog prvenstva, sve su glasnije spekulacije da bi Jirgen Klop mogao da naslijedi Julijana Nagelsmana na mjestu selektora.  

Vlada utvrdila izmjene Zakona: Stroža kontrola prekursora po standardima EU

Srijeda, 01.07.2026 | 10:10

Vlada Crne Gore je, na predlog Ministarstva zdravlja, utvrdila Predlog zakona o izmjenama i dopunama Zakona o nadzoru i kontroli proizvodnje i prometa određenih supstanci koje se mogu upotrijebiti u proizvodnji opojnih droga i psihotropnih supstanci, kojim se dodatno unapređuje nacionalni sistem nadzora nad prometom prekursora i obezbjeđuje viši stepen usklađenosti sa pravnom tekovinom Evropske unije.