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

Úspěch českého SPACE týmu společnosti Atos

Úspěch českého SPACE týmu...

Český SPACE tým společnosti Atos se bude podílet na vývoji testovacího zařízení...
Zdravější pivo? Vědci poprvé upravili chmel moderní technologií CRISPR

Zdravější pivo? Vědci poprvé...

Více léčivých látek a hořkých kyselin v chmelu chtějí docílit vědci z...
Hydrolog Václav Šípek: Voda je.  Rozhodují ale extrémy, ne průměr

Hydrolog Václav Šípek: Voda je. ...

Česko vysychá na troud. Podle vědců a portálu Intersucho procházíme...
Leden jako měsíc boje proti rakovině děložního čípku

Leden jako měsíc boje proti rakovině...

První měsíc v roce byl vyhlášen jako mezinárodní měsíc boje proti rakovině...
Rok 2021 a připojení 15 nových jaderných bloků

Rok 2021 a připojení 15 nových...

Celkem 15 nových jaderných bloků o souhrnném instalovaném výkonu přes...
Jen „čísla“ ze spermiogramu nestačí

Jen „čísla“ ze spermiogramu nestačí

Mužská plodnost klesá a reflektují to i „tabulky“ WHO. Normální...
Jak se vzteká chobotnice?

Jak se vzteká chobotnice?

Žurnál Ecology nedávno informoval o zajímavém vědeckém výzkumu, který...
Stá zebra Chapmanova v liberecké zoo

Stá zebra Chapmanova v liberecké...

Zebry Chapmanovy (Equus quagga chapmani) mohou návštěvníci v...
Jak Češi zvládají home office?

Jak Češi zvládají home office?

Dlouhodobý boj s koronavirem přináší také stále častější práci na bázi...
Pompeje „otevřely“ bistro

Pompeje „otevřely“ bistro

Archeologické práce po celém světě neustávají ani v době pandemie, díky...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Byl Bush junior nejhorším prezidentem v historii USA?

Byl Bush junior nejhorším...

Syn úspěšného otce, symbol války proti teroru. George W. Bush se pro mnohé zapíše...
Turkmenistán: Brána do pekla hoří již 50 let

Turkmenistán: Brána do pekla hoří...

Turkmenistán je země, která toho cestovatelům nemám moc co nabídnout....
Nejznepokojivější práce? Mimo jiné i umývač oken na nejvyšší budově světa

Nejznepokojivější práce? Mimo jiné i...

Práce je nedílnou součástí života, pracovat musíme...
Řež u Hradce Králové: Staré pořádky skončily, Prusko je hegemonem

Řež u Hradce Králové: Staré...

Píše se 3. červenec roku 1866 a více než dvouměsíční krvavá válka mezi Pruskem a...
Má hlídat dítě, místo toho ho chladnokrevně zabije

Má hlídat dítě, místo toho ho...

Když ráno 29. února roku 2016 opouštějí Vladimír Meščerjakov a Jekatěrina...
Tajné funkce věcí denní potřeby: Na co je modrá část gumy?

Tajné funkce věcí denní potřeby: Na...

Ne ke každé věci, kterou si v obchodě koupíte, existuje návod. Kvůli tomu...
Šáhdžahán I. nechal postavit zesnulé manželce monumentální hrobku

Šáhdžahán I. nechal postavit...

Churram, Akbarův vnuk, který přijme vladařské jméno Šáhdžahán I., se svými...
Už Ježíš používal marihuanu!

Už Ježíš používal marihuanu!

Nepředstavujte si hned zhulenou partu apoštolů, kteří vykládají...
Odkud pochází falafel? Historikové se shodují, že z Egypta

Odkud pochází falafel? Historikové...

Námořník Ahmose se v alexandrijském přístavu chystá na další plavbu. Svůj...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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