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
reklama

Související články

Vložení realitou? Vědci varují před pronikáním reklamy do snů

Vložení realitou? Vědci varují před...

Čtyřicítka odborníků na spánek a sny upozornila na nebezpečí...
Migrénu lidé tají, v práci ji neberou vážně

Migrénu lidé tají, v práci ji...

Nechápavé a často výsměšné reakce zaměstnavatelů a nadřízených na migrénu jsou...
Dny otevřených ambulancí pro pacienty s lupénkou online

Dny otevřených ambulancí pro...

Lupénka není pouze kosmetickou záležitostí, ale je onemocněním, které...
Inovativní lék proti HIV

Inovativní lék proti HIV

Začátkem června 2021 zveřejnila Fakultní nemocnice Bulovka tiskovou zprávu o...
Darujeme plazmu co nejčastěji, abychom pomohli

Darujeme plazmu co nejčastěji,...

Příležitost pomoci těžce nemocným je motivací pro naprostou většinu...
Pozor na „doktora Googla“, varují lékaři

Pozor na „doktora Googla“, varují...

Přes Česko se po skončení pandemie koronaviru převalí tsunami...
Nemocného žloutenkou typu B nemusíte na první pohled poznat

Nemocného žloutenkou typu B...

Více než 2 miliardy lidí po celém světě se v průběhu života dostanou...
Chřipková sezóna letos takřka neproběhla

Chřipková sezóna letos takřka...

Letošní chřipková sezóna připomínala z hlediska cirkulace virů spíše mimosezonní období a...
Počet lidí s chronickým onemocněním jater roste

Počet lidí s chronickým...

Játra jsou po mozku druhým nejsložitějším orgánem lidského těla. Mají na...
Praktici opět dostali méně vakcín, než jim stát slíbil

Praktici opět dostali méně vakcín,...

Praktičtí lékaři dostanou o 13 tisíc dávek vakcín Moderna méně, než jim...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Praha 1483: Masakr odstartovaly týnské zvony

Praha 1483: Masakr odstartovaly...

Kališníci se bojí, že ztratí vliv na pražských radnicích, a proto 24....
Max Kramer: Otec dálkově řízené bomby Fritz X

Max Kramer: Otec dálkově řízené...

Jakýmsi předchůdcem dnešních přesných pum řízených například lasery je...
Strašidelná zvířata žijící ve vulkánech

Strašidelná zvířata žijící ve...

Láva a vulkány jsou pro vše živé velmi nebezpečným...
V pravěku to bez „ostrých loktů“ nešlo

V pravěku to bez „ostrých loktů“...

Nejnovější archeologický průzkum dokazuje, že v pravěku se válčilo „hlava...
Jindřich II. Plantagenet vs. Thomas Becket: Vzájemné spory ukončila vražda v kostele

Jindřich II. Plantagenet vs. Thomas...

Čtyři muži ozbrojení meči vtrhnou do kadetrály v anglickém Canterbury a vrhnou se na svoji...
Před branami léta: Tajemný slunovrat plný magie i lechtivých radovánek

Před branami léta: Tajemný...

Co se děje během letního slunovratu? Z astronomického hlediska se Slunce...
Sáhl si Petr Iljič Čajkovskij na život kvůli své homosexualitě?

Sáhl si Petr Iljič Čajkovskij na...

Rodina a přátelé se v listopadu roku 1893 loučí se zemřelým ruským hudebním...
V USA existují zakázané potraviny: Které to jsou?

V USA existují zakázané...

Pokud se chystáte na cestu do Spojených států amerických a hodláte...
Santiniho Plasy: Bez vody se klášter zřítí

Santiniho Plasy: Bez vody se...

Těžce tělesně postižený Jan Blažej Santini-Aichel navrhne za třiadvacet let plodného...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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