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

Koliko dugo je moguće izdržati bez spavanja?

Srijeda, 18.02.2026 | 10:24

Godine 1963, 17-godišnji Rendi Gardner nije spavao nevjerovatnih 11 dana i 25 minuta. Ostao je budan za potrebe projekta za naučni sajam u Kaliforniji, postavivši tako svjetski rekord.

Na koji način vježbanje jača kosti, naučnici konačno znaju razlog

Ponedjeljak, 16.02.2026 | 09:30

Osteoporoza je bolest koja slabi kosti i pogađa desetine miliona ljudi, a dugo očekivane nove terapije mogle bi biti na pomolu nakon što su istraživači otkrili ključni mehanizam kojim vježbanje jača kosti.

Ustajanje u pet ujutro – tajna uspjeha ili samo još jedan instagram mit?

Petak, 13.02.2026 | 20:09

Danas, dok se produktivnost mjeri brojem pročitanih mejlova prije osam ujutro, ustajanje u 5 postalo je nova statusna kategorija. Ako niste budni prije izlaska sunca, kao da već kasnite sa životom. Jutarnja rutina, ledeni tuš, meditacija, trening, doručak bogat proteinima – i sve to prije nego što ostatak svijeta uopšte otvori oči.

Imate problema sa spavanjem? Ove dvije vrste vježbanja mogu vam pomoći

Utorak, 10.02.2026 | 22:01

Ako imate problema sa spavanjem, redovno bavljenje određenim vrstama fizičke aktivnosti može da vam pomogne više nego što mislite.

Da li ultra-prerađenu hranu treba regulisati kao cigarete?

Ponedjeljak, 09.02.2026 | 10:52

Naučnici odavno upozoravaju na opasnosti ultra-prerađene hrane po zdravlje, a sada tvrde da je takva hrana dizajnirana po uzoru na cigarete, da stvara zavisnost i zahtijevaju jednako strogo zakonsko regulisanje.

Protest ispred Skupštine zbog obavezne vakcinacije

Nedjelja, 22.02.2026 | 17:01

Počeo je protest nezadovoljnih građana ispred Skupštine Crne Gore.

Cetinje srce crnogorske podrške Ukrajini

Nedjelja, 22.02.2026 | 16:42

Na Cetinju je danas obilježena godišnjica ruske agresije na Ukrajinu. Iz Ambasade Ukrajine u Crnoj Gori saopštili su da je izbor ovog grada duboko simboličan.

Država u slučaju "Tunel" pretrpjela štetu, pa zabetonirala sramotu

Nedjelja, 22.02.2026 | 16:26

Tunelom koji je prokopan do depoa Višeg suda u Podgorici državi Crnoj Gori napravljena je velika i trajna šteta, a bezbjednosni sektor je pretrpio najveću ili jednu od najvećih sramota u svom radu ikada, ocijenio je sudija Osnovnog suda u Podgorici Borko Lončar u obrazloženju presude u predmetu "Tunel".

Telefoni i droga padaju s neba u UIKS

Nedjelja, 22.02.2026 | 16:20

Za svega dva mjeseca bespilotna letjelica, odnosno dron, 20 puta je nadlijetala spuški zatvor.

Radulović: Džaba direktna avio-linija kad goste dočeka raskopani bulevar

Nedjelja, 22.02.2026 | 16:15

Aerodromi Crne Gore pokazali su da, i bez novih pista i terminala, mogu ostvarivati rast zahvaljujući upravljačkom kapacitetu i aktivnom radu na privlačenju avio-kompanija. Kad sve pada, oni rastu. A nijesu dobili ni novu pistu ni novu zgradu. To je dokaz koliko znači kada je stručan čovjek na pravom mjestu - kaže Radulović

Muškarac UBIJEN u blizini Trampovog imanja na Floridi

Nedjelja, 22.02.2026 | 15:52

Tajna služba Sjedinjenih Američkih Država saopštila je da je ubila muškarca koji je pokušao da nezakonito uđe na imanje predsjednika Donalda Trampa Mar-a-Lago na Floridi.

Preminuo advokat Rajko Danilović, zastupao porodicu Đinđić u postupku za ubistvo premijera Srbije

Nedjelja, 22.02.2026 | 15:45

Advokat Rajko Danilović, koji je zastupao porodicu Đinđić u postupku za ubistvo premijera Srbije Zorana Đinđića, preminuo je jutros, prenosi N1 Beograd.

Srbija i Crna Gora kao poligoni ruskih službi

Nedjelja, 22.02.2026 | 15:25

Paravojni kampovi, širenje rasne i vjerske mržnje i špijunaža po Evropi, praćenje opozicionih ruskih aktivista, utočište za proterane ruske diplomate. To su neke od afera koje povezuju Rusiju sa Srbijom, piše Radio Slobodna Evropa.  

Penzioneri sa sjevera sjutra ispred Vlade: Dolaze da uruče pomoć premijeru i ministrima

Nedjelja, 22.02.2026 | 15:07

Pokret penzionera Crne Gore najavio je da će penzioneri sa sjevera sjutra doći ispred Vlade.

KSCG: Pokrenut disciplinski postupak protiv Raičevića

Nedjelja, 22.02.2026 | 14:44

Protiv internacionalnog karate sudije Toka Raičevića pokrenut je disciplinski postupak i on je suspendovan do njegovog okončanja, saopšteno je iz Karate saveza.