Jak buňka zabalí svou změť genetických dat do úhledných chromozomů pro dělení? DNA v našich buňkách koneckonců dosahuje délky asi dvou metrů a musí se vejít do jádra o velikosti asi 1/50 velikosti zrnka soli. Jak to proboha uspořádá tu spleť, než se rozdělí na dvě?
Nový výzkum vrhl na tento proces doslovné světlo a natočil proteinový komplex zvaný kondenzin, který kreslí smyčky z DNA.
Předchozí studie tvrdily, že kondenzin funguje jako malý motor, který vytváří smyčky v DNA; myšlenka je, že mnoho z těchto záhybů umožňuje buňce komprimovat svůj genom pro distribuci mezi dceřinými buňkami. Doposud však tato role nebyla prokázána. Vědci z Kavli Institute of Delft University a EMBL Heidelber nafilmovali protein v akci, když izolovali molekulu DNA a pečlivě ji orientovali pomocí komplexu kondenzinu pod mikroskopem.
„Tato technika se může zdát velmi přímočará („Jen si představte DNA a kondenzin“), ale zdaleka není triviální,“ říká profesor Cees Dekker, vedoucí výzkumné skupiny na katedře bionanověd v Delftu, Alphr . "Je potřeba zobrazit DNA bez přílišného poškození fotografií."
„Když na DNA posvítíte světlem, abyste ji zviditelnili, může toto světlo také způsobit poškození (nazývané fotopoškození), a tedy rozbít DNA. Stalo se to například, když jsme před osmi lety zahájili tento výzkum se standardnějším barevným barvivem, které by během několika sekund zlomilo a zlomilo DNA.“
Mahipal Ganji, postdoc ve skupině Cees Dekker v Delftu, vysvětluje, že prvním krokem v novém zobrazovacím procesu bylo fixování dvou konců molekuly DNA na povrch a pečlivé nanesení barevného barviva: „Následným aplikováním proudění v tekutině kolmo k molekule jsme orientovali DNA do tvaru U a přivedli ji do ohniskové roviny našeho mikroskopu. Úžasně jsme pak mohli vidět, jak se jediný kondenzin naváže a začne vytlačovat smyčku."
Viz související
Vědci použili CRISPR k uložení GIF uvnitř DNA živé buňky
Podle Dekkera tyto záběry „uklidňují debatu“ o schopnosti kondenzinu tvořit smyčky v DNA. Tým také pozoroval, že navíjení je asymetrické, přičemž kondenzin táhne DNA pouze z jedné strany svého ukotveného bodu. Proces smyčkování vyžaduje pouze skromné množství ATP k pohonu kondenzinu, což naznačuje, že proteinový komplex netáhne DNA bázi po bázi, ale ve velkých kouscích. Malý motor to dělá pozoruhodně rychle a navíjí až 1 500 párů bází za sekundu.
Zjištění mají prostor nejen k objasnění základního mechanismu mitózy a meiózy, ale mohou být použity k léčbě zdravotních problémů spojených s rodinou proteinů, jejichž součástí je kondenzin, známých jako proteiny SMC. Jak vysvětluje Dekker, mohlo by nám to pomoci lépe pochopit, jak bojovat s rakovinou:
"Proteiny SMC jsou klíčové pro organizaci chromozomů." Narušení správné distribuce chromozomálního materiálu do dceřiných buněk je spojeno s rakovinou. Základní porozumění proteinům SMC tak leží v srdci pochopení rušivých procesů, které vedou k rakovině. Přesněji řečeno, mutace v proteinech SMC souvisí s dědičnými stavy, jako je syndrom Cornelia de Lange.
Zjištění z Kavli Institute of Delft University a EMBL Heidelber jsou dnes publikována v časopise Science .
Obrazový kredit: Cees Dekker Lab TU Delft/Scixel
Naučte se, jak bezpečně prát péřovou bundu The North Face, od kontroly štítku s pokyny k plnění a údržbě až po šetrné praní, sušení při nízké teplotě, obnovení loftu a vyhýbání se běžným chybám.
Zjistěte, kdy musí OSVČ podat daňové přiznání elektronicky, zda musí použít datovou schránku, jaký formát je správný a jak ověřit, že podání proběhlo bez chyby.
Zjistěte, kolik nemovitostí můžete mít při žádosti o superdávku, jak funguje tříletá výjimka pro druhou stavbu a na co si dát pozor v majetkovém testu.
Naučte se, jak bezpečně prát a sušit péřový svetr Patagonia pomocí aktuálních pokynů pro péči, čističe péřového peří, nízké teploty a tenisových míčků k obnovení jeho loftu.
Naučte se, jak bezpečně čistit mlýnky na kávu s mlecími žebry a noži, odstraňovat mastné zbytky a zachycenou mletou kávu, chránit mlecí žebry a vědět, kdy je nutná důkladnější péče.
Zjistěte, kdy je datová zpráva právně doručena, jak funguje fikce doručení po 10 dnech, co znamená „dodáno“ a jak se počítají víkendy a svátky.
Naučte se, jak bezpečně čistit pískový filtr bazénu zpětným proplachováním, oplachováním, resetováním ventilu, kontrolou tlaku a vědomím, kdy je potřeba důkladnější čištění.
Jedete z Prahy do Drážďan po D8 a A17? Zjistěte, kdy potřebujete českou dálniční známku, kolik stojí v roce 2026 a kdy je cesta bez poplatku.
Odstraňte stíratelné tabule od zaschlého inkoustu, skvrn od permanentního fixu a dalších skvrn od fixu pomocí kroků bezpečných pro povrch a s upozorněními od výrobce.
Jak aktivovat eDoklady v telefonu? Ověřený postup pro Android a iPhone, podmínky registrace, Identita občana, PIN, biometrie a řešení chyb.
