DNK se uvija i zapetljava pod stresom
Nova studija pokazuje da se DNK pod stresom uvija u spirale, a ne u zamršene čvorove kako su naučnici dugo mislili.
Foto: Pixabay
Naučnici su otkrili da uvrnuti oblici u DNK, koji su godinama pogrešno smatrani čvorovima, u stvari predstavljaju nešto sasvim drugo, prenosi RTS.
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 razumeju 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 promene 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 usled 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 vrednošću. 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.
Pročitaj još
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 promenimo 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.
"Verujem 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, verovatno 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 neverovatna. 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.
Ukoliko imate potrebu za radnom snagom nudimo vam mogućnost da na jednostavan način oglasite poziciju za posao.
Radno mesto možete oglasiti u odeljku Oglasi za posao ili jednostavno klikom na ovu poruku.
NAJČITANIJE U POSLEDNJIH 72H
Ostalo iz kategorije Info - Nauka i tehnologija
Jupiter je manji nego što se mislilo
05.02.2026.•
1
Jupiter je daleko najveća planeta našeg Sunčevog sistema, ali novim merenjima pokazalo se da je malo manji nego što se ranije smatralo.
VIDEO: Roboti psi na Etni mogu da predvide erupcije vulkana
05.02.2026.•
0
Istraživači Savezne tehničke visoke škole (ETH) u Cirihu testirali su četvoronožnog robota za analizu vulkanskih gasova i prikupljanje podataka korisnih za predviđanje erupcija vulkana.
OpenAI uveo mobilnu aplikaciju za svoj AI alat za kodiranje
03.02.2026.•
0
Američka kompanija OpenAI pokrenula je mobilnu aplikaciju za svoj alat za kodiranje, Codex, nadajući se da će dobiti zamah i kupce u odnosu na svoje rivale u oblasti generisanja veštačke inteligencije.
Kina zabranila skrivene ručke na vratima električnih automobila
03.02.2026.•
0
Kina je zabranila skrivene ručke na vratima električnih vozila.
NASA odlaže misiju slanja četiri astronauta na put oko Meseca
03.02.2026.•
0
NASA je saopštila da odlaže misiju slanja četiri astronauta na put oko Meseca, nakon što su se tokom provere rakete pojavili problemi.
Novi izazov: Ceo februar bez korišćenja pametnih telefona i društvenih mreža
02.02.2026.•
0
Nekoliko zemalja je pokrenulo novu vrstu izazova - brisanje aplikacija društvenih mreža tokom celog februara kako bi se ljudi oslobodili stega svojih pametnih telefona, preneo je belgijski javni servis RTBF.
VIDEO Kao vojska: Humanoidni roboti sami izlaze iz kutije i kreću na posao
01.02.2026.•
12
LimX Dynamics objavio je video koji prikazuje 18 humanoidnih robota Oli kako autonomno izlaze iz transportnih sanduka, hodaju u formaciji i izvode koordinisanu rutinu bez ljudske intervencije.
Da li bi ikada moglo doći do globalnog nestanka interneta?
01.02.2026.•
2
Svi smo se susreli sa lošom internet konekcijom. Ali, da li bi čitav internet ikada mogao da se sruši?
Bezosov Blue origin pauzira svemirski turizam zbog misije odlaska na Mesec
01.02.2026.•
0
Američka kompanija za svemirsku tehnologiju Blue origin, u vlasništvu osnivača Amazona Džefa Bezosa, objavila je da će na najmanje dve godine obustaviti letove svemirskog turizma.
Otkrivena potencijalno nastanjiva planeta udaljena 146 svetlosnih godina od Zemlje
01.02.2026.•
2
Astronomi su otkrili planetu veličine Zemlje, udaljenu oko 146 svetlosnih godina, za koju naučnici procenjuju da ima oko 50 odsto šanse da se nalazi u nastanjivoj zoni u orbiti njene zvezde.
VIDEO: Britanac kome je ugrađen moždani čip Ilona Maska kaže da se oseća "čudesno"
01.02.2026.•
0
Sebastijan Gomez-Penja, jedan od prvih ljudi u Velikoj Britaniji kojima je ugrađen moždani čip kompanije "Neuralink" Ilona Maska, izjavio je da se oseća "čudesno".
Kompanija Ilona Maska želi da u orbitu lansira milion satelita
31.01.2026.•
1
Kompanija Ilona Maska SpejsIks podnela je zahtev da u Zemljinu orbitu lansira milion satelita, koji bi bili podrška veštačkoj inteligenciji.
Veštačka inteligencija otkrila tajnu skrivenu u Rafaelovom remek-delu
31.01.2026.•
0
Veštačka inteligencija (VI) može da se obuči da vidi detalje na slikama koje ljudsko oko ne može da vidi.
Nova društvena mreža privlači korisnike TikToka
30.01.2026.•
0
Nova društvena mreža UpScrolled beleži nagli rast popularnosti, dok sve veći broj frustriranih korisnika TikToka traži alternativu usled obnovljenih strahova od političkog gušenja sadržaja.
VIDEO: Šta ako asteroid udari u Mesec 2032. godine i kolike su šanse za to?
29.01.2026.•
0
U svakoj situaciji postoji svetla strana. Godine 2032. sam Mesec bi mogao imati posebno svetlu stranu ako ga pogodi asteroid širok 60 metara.
5G u Srbiji: Mitovi i realnost - šta korisnici mogu realno da očekuju od 5G mreže danas
28.01.2026.•
0
Otkako je 5G stigao u Srbiju, oko njega se vrte brojni mitovi. Najčešći je da je 5G "samo brži internet".
Mikrobi u svemiru mutirali i razvili nove sposobnosti
27.01.2026.•
0
Specijalna kutija puna virusa i bakterija stigla je na Međunarodnu svemirsku stanicu, a promene koje su doživele na putu, mogle bi nam pomoći da se izborimo sa infekcijama otpornim na lekove.
Gugl mora da plati 68 miliona dolara kazne jer je špijunirao korisnike
27.01.2026.•
0
Kompanija Gugl je pristala da plati 68 miliona dolara (oko 57,2 miliona evra) kako bi rešila tužbu zbog kršenja privatnosti korisnika.
Guglova pretraga "AI Overviews" najčešće citira Jutjub u odgovorima o zdravlju
26.01.2026.•
0
Guglova funkcija pretrage pod nazivom "AI Overviews" citira Jutjub više nego bilo koji medicinski veb-sajt kada odgovara na upite o zdravstvenim stanjima, pokazalo je najnovije istraživanje.
VIDEO: Robot naučio da govori i peva gledajući ljude na Youtube-u
25.01.2026.•
0
Inženjeri s Univerziteta Kolumbija razvili su robotsko lice koje može da nauči da pomera usne sinhronizovano s govorom i pevanjem dok gleda sebe u ogledalu i posmatrajući ljude na snimcima na Youtubeu.
Japan pravi najbrži voz na svetu - da li će ikad stići u Evropu?
25.01.2026.•
0
Japan trenutno razvija najbrži voz na svetu, seriju L0, što je japanski maglev voz koji proizvodi i testira Centralna železnička kompanija Japana (JR Central).
Komentari 0
Nema komentara na izabrani dokument. Budite prvi koji će postaviti komentar.
Komentari čitalaca na objavljene vesti nisu stavovi redakcije portala 021 i predstavljaju privatno mišljenje anonimnog autora.
Redakcija 021 zadržava pravo izbora i modifikacije pristiglih komentara i nema nikakvu obavezu obrazlaganja svojih odluka.
Ukoliko je vaše mišljenje napisano bez gramatičkih i pravopisnih grešaka imaće veće šanse da bude objavljeno. Komentare pisane velikim slovima u većini slučajeva ne objavljujemo.
Pisanje komentara je ograničeno na 1.500 karaktera.
Napiši komentar