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

Projevem rakoviny prsu nemusí být jen bulka

Projevem rakoviny prsu nemusí...

Každý rok u nás lékaři diagnostikují přes 7000 nových případů karcinomu prsu,...
Až u 40 % lidí probíhá fibrilace síní bez příznaků

Až u 40 % lidí probíhá fibrilace...

Fibrilace síní neboli česky míhání síní patří v současné době k nejčastějším...
Brána do vesmíru otevřena

Brána do vesmíru otevřena

Co jsou exoplanety, jak můžeme zkonstruovat a vyslat do vesmíru družici anebo...
Lékaři vyzývají kuřáky – Přestaňte kouřit

Lékaři vyzývají kuřáky –...

O desítky tisíc akutních hospitalizací by v nejbližších měsících ulevili českým...
Panda proti pandě

Panda proti pandě

Černobílé pandy jsou mezi zoology velice oblíbeným cílem a pozorování...
Katastrofa klepe na dveře

Katastrofa klepe na dveře

Scénář jako z katastrofického filmu? I to může hrozit,...
Nová metoda výběru spermií může významně zvýšit šance na otěhotnění

Nová metoda výběru spermií může...

S problémem neplodnosti se v České republice v současnosti potýká téměř každý pátý pár a...
Nový nízkonákladový depozitář v Čáslavi

Nový nízkonákladový depozitář v...

Ve čtvrtek 22. října byla v prostorách Národního zemědělského muzea v Čáslavi...
Zdravotnické centrum následné péče v Letňanech

Zdravotnické centrum následné...

Nemocnice Na Bulovce je poskytovatelem zdravotních služeb a provozovatelem...
Očkování proti chřipce – nedostatek vakcíny

Očkování proti chřipce –...

Češi se v minulých letech o očkování proti chřipce příliš nezajímali,...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Změňte pravidla! Dočkají se šachy nového kabátu?

Změňte pravidla! Dočkají se šachy...

Milujeme je už celá staletí, ovšem jejich kouzlo se prý nebezpečně vytrácí....
Když se lámou kosti

Když se lámou kosti

Mírný pád, lehký náraz nebo pouhé kýchnutí. Situace, které mohou skončit...
Setkání Jiřího z Poděbrad a Matyáše Korvína skončilo rvačkou šašků

Setkání Jiřího z Poděbrad a Matyáše...

„Potom v tom čase zjevil se nám bratr Paleček a my s ním rádi se seznámili, abychom...
Nový nízkonákladový depozitář v Čáslavi

Nový nízkonákladový depozitář v...

Ve čtvrtek 22. října byla v prostorách Národního zemědělského muzea v Čáslavi...
Bakterie v ústech nejen na obtíž

Bakterie v ústech nejen na obtíž

Pojem bakterie je vnímán obecně spíše negativně, avšak skupina vědců z...
Zabránil husitskému povstání v Brně královský šašek?

Zabránil husitskému povstání v Brně...

Aragonský král Martin I. přivítá šaška Borru 20. ledna 1440 ve své...
Šafrán: Kilo za čtvrt milionu!

Šafrán: Kilo za čtvrt milionu!

Máte navíc čtvrt milionu korun? Můžete si koupit nové auto nebo zhruba jeden...
Rumunské trovanty: Kameny, které rostou a množí se!

Rumunské trovanty: Kameny, které...

Když vznikly, byly velké pouhých pár milimetrů, teď měří až 10...
Měl Václav IV. na svém dvoře bratrova špiona?

Měl Václav IV. na svém dvoře...

„Velký podvodník,“ tak říká humanista Jan Dubravius (1486‒1553) o kouzelníkovi a...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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