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
OpenAI odustao od još jednog projekta: Ništa od erotskog ChatGPT
31.03.2026.•
0
OpenAI je stavio tačku na još jedan projekat, barem za sada.
Kad bi Sunce nestalo: Koliko vremena bi nam trebalo da to saznamo i šta bi se desilo sa Zemljom?
31.03.2026.•
3
Sunce je stalni pratilac Zemlje još otkako je naša planeta nastala. Ali ako bi Sunce iznenada nestalo, šta bi se dogodilo sa našom planetom?
U sredu novi pokušaj lansiranja astronauta ka Mesecu
31.03.2026.•
2
NASA priprema lansiranje na Mesec svemirske misije Artemis sa prvom ljudskom posadom posle više od 53 godine, preneli su američki mediji.
Džinovske crne rupe mogu da zaustave rađanje zvezda u svemiru
30.03.2026.•
0
Ogromne crne rupe mogle bi da utiču na razvoj čitavih galaksija, pa čak i da "utišaju" formiranje novih zvezda u njihovoj okolini, pokazuje novo istraživanje.
Izuzetno retka zvezda čuva tragove prve svetlosti univerzuma
30.03.2026.•
0
Nekada davno, pre milijarde godina, univerzum je bio obavijen tamom. Tek kada su prve zvezde počele da sijaju, svemir je postao providan i svetlost je počela da teče.
Wikipedia zabranila korišćenje veštačke inteligencije za pisanje članaka
29.03.2026.•
0
Internet enciklopedija Wikipedia zabranila je korišćenje veštačke inteligencije za pisanje ili prepravljanje članaka.
Nebeski događaji u aprilu: ružičasti pun Mesec, kometa, pravnanje planeta i meteori
29.03.2026.•
0
April donosi niz zanimljivih astronomskih pojava koje će biti vidljive i iz Srbije, pružajući ljubiteljima neba priliku da bez posebne opreme posmatraju neke od najlepših prizora u godini.
Naučnici su klonirali miša, zatim klonirali klon, i tako dalje...Rezultati su bili dobri
29.03.2026.•
0
U eksperimentu koji je trajao dve decenije, japanski istraživači su klonirali jednu ženku miša, a zatim klonirali njene klonove, kroz 58 uzastopnih generacija.
Munje na Jupiteru mogle bi biti i do milion puta jače nego na Zemlji
29.03.2026.•
0
Munje na Jupiter mogle bi imati više od 100 puta veću snagu od munja na Zemlji, a možda su čak i do milion puta jače, pokazuje nova studija.
Odjednom nije mogao da govori: Misteriozna zdravstvena kriza astronauta NASA-e
29.03.2026.•
0
Astronaut koji je ove godine izazvao prvu medicinsku evakuaciju NASA-e rekao je da lekari i dalje ne znaju zašto mu je iznenada pozlilo na Međunarodnoj svemirskoj stanici.
Whatsapp uvodi AI odgovore na poruke i nove opcije za uređivanje fotografija
29.03.2026.•
0
Američka tehnološka kompanija Meta saopštila je da u svoju platformu Whatsapp uvodi niz novih funkcija, uključujući AI predloge odgovora koji se generišu na osnovu sadržaja prethodnog razgovora.
Studija sa Stanforda: Četbotovi nam se toliko ulizuju da daju pogrešne odgovore i savete
29.03.2026.•
0
Četbotovi sa veštačkom inteligencijom su toliko skloni laskanju i potvrđivanju svojim korisnicima, ljudima, da im daju loše savete koji mogu oštetiti odnose i pojačati štetna ponašanja.
.jpg "Naučnici otkrili")
Naučnici otkrili "svemirske meteorološke stanice" koje mogu pomoći u potrazi za nastanjivim planetama
28.03.2026.•
0
Neobični signali sa udaljenih zvezda mogli bi da otkriju da li planete oko njih mogu da podrže život, pokazuje novo istraživanje.
Austrija planira da zabrani društvene mreže za mlađe od 14 godina
27.03.2026.•
1
Austrijska vladajuća koalicija objavila je planove za zabranu korišćenja društvenih mreža deci mlađoj od 14 godina.
VIDEO: Melanija Tramp i humanoidni robot u Beloj kući
26.03.2026.•
0
Melanija Tramp često privlači pažnju prisutnih, ali sve oči i kamere bile su juče uprte u njenog humanoidnog pratioca, prenosi AP.
OpenAI gasi aplikaciju Sora
25.03.2026.•
0
Kalifornijska kompanija Open AI saopštila je da će ugasiti svoju popularnu aplikaciju Sora za pretvaranje teksta u kratke video-snimke.
Tiktok uvodi nove formate oglasa
25.03.2026.•
0
Kompanija Tiktok je objavila da uvodi nove formate oglasa, među kojima su i oni koji prikazuju logo drugog brenda.
NASA gradi bazu na Mesecu
25.03.2026.•
6
NASA je otkazala planove o postavljanju svemirske stanice u lunaroj orbiti i umesto toga će iskoristiti njene komponente da u narednih sedam godina izgradi bazu vrednu 20 milijardi dolara na površini Meseca.
Srpski naučnici učestvovali u studiji o poreklu kasnih neandertalaca
24.03.2026.•
1
Srpski naučnici učestvovali su u međunarodnom timu koji je otkrio da kasni evropski neandertalci potiču od jedne populacije.
Naučnici u CERN-u sprovode eksperiment: Da li kamionom mogu da transportuju stotinak antiprotona
24.03.2026.•
0
Naučnici u evropskoj organizaciji za nuklearna istraživanja CERN započeli su danas pionirski eksperiment transporta antiprotona, kako bi utvrdili da li je moguć njihov prevoz putem u kamionu, prenosi AP.
Nova studija otkriva kako će gravitacija na Marsu uticati na ljude
24.03.2026.•
2
NASA i Kineska nacionalna svemirska agencija (CNSA) planiraju da pošalju astronaute na Mars već tokom naredne decenije.
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