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.

Sud poništio otkaz Biljani Knežević, naloženo da se vrati na posao

Petak, 21.08.2026 | 09:04

Osnovni sud u Podgorici prvostepenom presudom poništio je odluku o disciplinskoj odgovornosti i otkazu Biljani Knežević, tadašnjoj predsjednici Nezavisnog sindikata Aerodroma Crne Gore, uz nalog da bude vraćena na radno mjesto. Iz Sindikata poručuju da presuda, iako još nije pravosnažna, predstavlja važno upozorenje da sindikalno djelovanje ne smije biti osnov za disciplinsku odgovornost bez jasno utvrđene povrede radne obaveze i pouzdane dokazne osnove.

Skoro 100.000 stranaca sa regulisanim boravkom u Crnoj Gori

Petak, 21.08.2026 | 08:11

Prema raspoloživim podacima, ukupan broj stranih državljana sa regulisanim boravkom u Crnoj Gori iznosi 99.562. Evidentirano je ukupno 19.947 državljana Ruske Federacije, od čega 5.955 po osnovu privremenog boravka, 11.927 po osnovu produženog privremenog boravka i 2.065 po osnovu stalnog boravka, saopštili su “Danu” iz Ministarstva unutrašnjih poslova Crne Gore (MUP).

Astronomi otkrili novu vrstu svemirskog objekta: "Zvjezda crne rupe" zbunila naučnike

Petak, 21.08.2026 | 08:41

Zahvaljujući svemirskom teleskopu „Džejms Veb“, astronomi su otkrili misteriozni objekat koji bi mogao da predstavlja potpuno novu vrstu svemirskog tijela.

Zemljotres kod Novog Pazara – kratko, ali primjetno podrhtavanje

Petak, 21.08.2026 | 08:26

Zemljotres magnitude 3,0 registrovan je noćas oko 1.19 na području Novog Pazara.

Bešović: Situacija na požarištima stabilna

Petak, 21.08.2026 | 09:41

Situacija na požarištima je i jutros stabilna, saopštio je generalni direktor Direktorata za zaštitu i spašavanje MUP-a Miodrag Bešović. Podaci Operativno-komunikacionog centra 112 Direktorata za zaštitu i spašavanje, pokazuju da je na teritoriji Crne Gore aktivno više požara, pri čemu su svi pod kontrolom.

Stabilno i uspješno poslovanje Grupe Triglav u prvom polugodištu 2026.

Petak, 21.08.2026 | 15:27

Grupa Triglav na polugodištu potvrđuje svoju prognozu godišnjeg poslovnog rezultata za 2026. godinu.

Nikšić: Uhapšen član organizovane kriminalne grupe

Petak, 21.08.2026 | 15:13

Nikšićka policija uhapsila je člana organizovane kriminalne grupe (OKG)- M.N.(27) iz Nikšića.

Pojačane kontrole na auto-putu i magistralama: MUP objavio raspored za tri dana

Petak, 21.08.2026 | 15:03

U okviru kampanje „Živi, ne žuri“, Ministarstvo unutrašnjih poslova i Uprava policije će tokom današnjeg dana i za vikend vršiti pojačani nadzor saobraćaja na putnim pravcima širom Crne Gore, sa ciljem prevencije saobraćajnih nezgoda, smanjenja broja najtežih saobraćajnih prekršaja i podizanja nivoa bezbjednosti svih učesnika u saobraćaju.

Trikovi kako da prepoznate kvalitetan hljeb u prodavnici

Petak, 21.08.2026 | 14:49

Mnogi vjeruju da je hljeb od više vrsta žitarica automatski zdraviji od bijelog ili integralnog, ali naziv na pakovanju ne otkriva cijelu priču.

Restrikcije vode u Herceg Novom od 7. septembra

Petak, 21.08.2026 | 14:26

Uslijed redovnih aktivnosti remonta elektromašinskih postrojenja u dvije hidroelektrane, "Trebinje" i "Dubrovnik" i redovnog pregleda i saniranja hidrotehničkog tunela između dvije hidroelektrane, a posredstvom čega Herceg Novi dobija vodu za svoj vodovodni sistem, obustava dotoka vode iz HET-a biće od 7. do 17. septembra, saopšteno je iz hercegnovskog preduzeća Vodovod i kanalizacija.

Osmajić napušta Preston i seli se u Seriju A

Petak, 21.08.2026 | 14:22

Crnogorski napadač Milutin Osmajić, koji igra za Preston Nort End nalazi se na pragu prelaska u Đenovu, pošto su dva kluba postigla dogovor.

Podgorica: Uhapšene dvije osobe osumnjičene za uličnu prodaju droge, pronađen heroin i oduzeta vozila

Petak, 21.08.2026 | 13:49

Službenici Odjeljenja bezbjednosti Podgorica – Stanice kriminalističke policije za borbu protiv droge, uz asistenciju službenika Specijalne jedinice policije su jutros realizovali višemjesečnu policijsku akciju usmjerenu na suzbijanje zloupotrebe opojnih droga i ulične prodaje narkotika na teritoriji Glavnog grada.

Miloš Biković sina naučio da pjeva hit Dragane Mirković: Snimak postao viralan (VIDEO)

Petak, 21.08.2026 | 13:39

Glumac Miloš Biković trenutno uživa u odmoru sa svojom porodicom, a djelić atmosfere sa letovanja podelio je sa pratiocima na društvenim mrežama.

Šarec sa Mikijeljom: Kontinuirano unapređivati JPMD

Petak, 21.08.2026 | 13:19

Direktor Javnog preduzeća za upravljanje morskim dobrom Crne Gore Mladen Mikijelj sa saradnicima ugostio je danas izvjestioca Evropske unije za Crnu Goru Marjana Šareca, a tokom sastanka razgovarano je o poslovanju Javnog preduzeća, njegovoj ulozi u zaštiti i očuvanju morskog dobra, transparentnom ustupanju zone morskog dobra na korišćenje, infrastrukturnim ulaganjima, kao i društveno odgovornom poslovanju.

Pogledajte kako napreduju radovi na šetalištu Ljubović (VIDEO)

Petak, 21.08.2026 | 13:08

Radovi na uređenju šetališta Ljubović u Podgorici odvijaju se planiranom dinamikom, a izvođenje je trenutno u punom intenzitetu, saopšteno je iz Glavnog grada Podgorica.