Jak nejlépe sbalit molekulu DNA?

Molekula deoxyribonukleové kyseliny, která se nachází v jádrech prakticky všech buněk, je molekulou pořádně velikou. Kdyby se celá natáhla, dosáhne délky okolo 2 metrů. Nová studie vědců z amerického Harvardu významně přispěla k našemu poznání, jak přesně je tato obrovitá molekula v buněčném jádře „smotána“. Molekula deoxyribonukleové kyseliny, která se nachází v jádrech prakticky všech buněk, je molekulou pořádně velikou. Kdyby se celá natáhla, dosáhne délky okolo 2 metrů. Nová studie vědců z amerického Harvardu významně přispěla k našemu poznání, jak přesně je tato obrovitá molekula v buněčném jádře „smotána“.

O tom, jak vypadá struktura molekuly DNA v malém měřítku, víme poměrně přesně již od roku 1953 díky geniální americko-britské dvojici Watsonovi a Crickovi. Jejich proslulý model dvoušroubovice zná dnes prakticky každý, a to i včetně lidí, kteří se o biologii či biochemii vůbec nezajímají.

Molekula, kterou tvoří okolo 3 miliard stavebních jednotek, nukleotidů, má průměr pouhou setinu milimetru, na délku však měří celé dva metry. Tento molekulární obr však v jádře jen tak neleží. Jelikož nese informace nutné pro stavbu a praktické fungování celého organismu, je neustále a na mnoha nejrůznějších místech aktivně ohledávána celou baterií nejrůznějších enzymů, které jej kopírují a přepisují.

Takto složité procesy však pochopitelně vyžadují dostatek prostoru a předlouhá molekula proto musí být na chromozómech v jádře uspořádána velmi efektivním způsobem. Konkrétní poznání toho, jak to vlastně uvnitř jádra vypadá, vědcům po dlouhou dobu unikalo.

Významný krok k rozlousknutí této záhady učinili nedávno vědci amerických univerzit Harvard a MIT (Massachusetts Institute of Technology), jejichž studie byla nedávno publikována v prestižním vědeckém magazínu Science.

Američané přišli se dvěma fascinujícími odhaleními. Prvním z nich je, že buňka uchovává jadernou DNA ve dvou oddělených oblastech. V jedné z nich je jsou uloženy ty části molekuly, které jsou aktivně přepisovány a tudíž je třeba držet je přístupné.

V druhé z nich je pak skladována DNA, jejíž geny se (momentálně) nepřepisují a mohou být tedy uloženy v mnohem kondenzovanější podobě. Chromozómy se však mezi oběma oblastmi mohu pohybovat v závislosti na tom, do jaké míry je třeba jejich geny přepisovat.

Druhým výsledkem Američanů je model toho, jak konkrétně je DNA uspořádána. Její organizace je jazykem matematiky „fraktální“, konkrétně vytváří tzv. „fraktální kuličku“ (fractal globule). Toto uspořádání je neuvěřitelně efektivní: hustota informace v buněčném jádře je díky němu o několik bilionů (1012 x) hustější, než je tomu v počítačovém čipu.

Kromě těchto specialit umí struktury buněčného jádra s DNA takřka zázračně manipulovat. Během genové aktivace, potlačení či během buněčného dělení ji dokáže balit a zase rozbalovat. Fascinující objevy amerického týmu nám tedy ukazují, že DNA rozhodně není jen netečně čekajícím kusem chemické sloučeniny, ale velmi aktivním hráčem ve vztazích uvnitř organismů.

Autor: Roman Kopytar
Rubriky:  Genetika
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Včera, dnes a zítra: Roztroušená skleróza

Včera, dnes a zítra: Roztroušená...

Roztroušená skleróza je chronické autoimunitní onemocnění, které zasahuje centrální...
Českobudějovičtí parazitologové otestovali vakcínu proti lymské borelióze

Českobudějovičtí parazitologové...

Na světě již existuje látka, z níž by se mohla vyrábět vakcína proti lymské...
Varlata ohrožuje víc kapavka než koronavirus

Varlata ohrožuje víc kapavka než...

Koronavirus postihuje více muže než ženy. Statistiky v tomto ohledu...
Chtělo by to více spánku a pohybu

Chtělo by to více spánku a pohybu

Tzv. zdravotní negramotnost se podle aktuálních údajů z mezinárodní...
Těhotným zkontrolují štítnou žlázu

Těhotným zkontrolují štítnou žlázu

Vybrané těhotné ženy čeká vyšetření, zda mají v pořádku štítnou žlázu....
Dokážou psi rozeznat nakažené koronavirem?

Dokážou psi rozeznat nakažené...

Britští badatelé zahájili výcvik psů, jehož cílem má být schopnost rozpoznat lidi...
Dominantně dědičné onemocnění

Dominantně dědičné onemocnění

Hereditární angioedém je genetickou poruchou imunitního systému s projevy...
Dobré zprávy z Brna: Vědci popsali funkci bílkoviny, která může být zásadní při léčbě rakoviny

Dobré zprávy z Brna: Vědci popsali funkci...

Jsme zase o krok blíže vítězství nad rakovinou? Vědci z institutu CEITEC...
Opětovná infekce nemocí COVID-19 se nepotvrdila

Opětovná infekce nemocí COVID-19...

Před časem z Jižní Koreje přišly znepokojivé informace o tom, že ani po...
Sedm dní připomínajících srdeční selhání

Sedm dní připomínajících srdeční...

Na světě trpí srdečním selháním minimálně 26 milionů lidí a podle prognóz bude toto...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Pozoruhodná encyklopedie začala vznikat před 360 lety

Pozoruhodná encyklopedie začala...

Rozsáhlou zemědělskou encyklopedii Georgica curiosa začal psát její autor v...
Další holčička

Další holčička

Po šesti týdnech, jež uplynuly od narození první letošní sloní...
Náhled do jednoho z nejvyšších mrakodrapů pevninské Číny

Náhled do jednoho z nejvyšších...

Všichni v Šanghaji znají „otvírák“ neboli jednu z nejimpozantnějších...
Chytré české nabíječky elektromobilů samy komunikují se sítí

Chytré české nabíječky...

Žďárský DEL během letošního dubna uvedl na trh novou generaci chytrých nabíjecích...
Změnu městského znaku nařizuje panovnice za trest

Změnu městského znaku nařizuje...

Česká královna vdova Barbora Celská zastavuje roku 1444 město Jaroměř Jiřímu z Poděbrad. Měšťany tak chce...
Čeští herci, co se prosadili v zahraničí

Čeští herci, co se prosadili v...

Českých herců, které znají i za hranicemi, není...
Tábor odjel z Tábora pryč

Tábor odjel z Tábora pryč

Za zdánlivě banální větou v nadpisu se skrývá výrazný úspěch ZOO Tábor,...
Změří každému teplotu

Změří každému teplotu

Dvě termovizní kamery, které se na Energetickém ústavu Fakulty strojního...
Erby královských věnných měst: Přivlastnil si Hradec Králové neprávem jméno krále?

Erby královských věnných měst:...

Stará místní kronika tvrdí, že velké G ve znaku Hradce Králové značí počáteční písmeno jména Girzik, tedy...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.