Fyzika není první vědní disciplína, která vás napadne, když se řekne DNA. Vědci však zjistili
Co jsou telomery a proč jsou klíčem k dlouhému životu?
Telomery jsou konce chromozomů.Vyznačují se tím, že postrádají schopnost spojení s jinými chromozomy nebo jejich fragmenty. V podstatě plní ochrannou funkci.
Proto jsou považovány za klíč k dlouhému životuživot. Chrání geny před poškozením, ale při každém dělení buňky se o něco zkrátí. Pokud se příliš zkrátí, buňka zemře. Nový objev pomůže pochopit stárnutí a nemoci.
Obrázek 1: Buňka, chromozom a telomery.
Kredit: Fien Liflang/Leiden University
Jak fungují telomery?
Každá buňka v našem těle má chromozomy,které nesou geny. Určují vlastnosti těla, jako je vzhled člověka a náchylnost k určitým nemocem. Na koncích těchto chromozomů jsou telomery, které je chrání před poškozením. Trochu připomínají aiguillettes, plastové hroty na konci tkaničky.
Délka DNA mezi telomerami je dva metry,proto se musí srolovat, aby se vešel do klece. Toho je dosaženo obalením DNA kolem „balíčků“ proteinů; Společně se DNA a proteiny nazývají nukleozomy. Jsou organizovány do něčeho jako kulička s nukleozomem, kouskem volné (nebo nevázané) DNA, nukleozomem a tak dále.
Obrázek 2: Tři různé struktury DNA.
Kredit: Fien Liflang/Leiden University
Tento řetězec korálků se pak ještě dále složí. Jak k tomu dojde, závisí na délce DNA mezi nukleozomy, kuličkami na provázku. Dvě struktury, které vzniknou po složení, již byly známy. V jedné z nich se dvě sousední kuličky slepí k sobě a volná DNA visí mezi nimi (obr. 2A). Pokud je segment DNA mezi kuličkami kratší, sousední kuličky se nestihnou slepit dohromady. Potom se vytvoří dvě vrstvy vedle sebe (obr. 2B).
Co vědci udělali?
Ve své studii Van Noort a kolegovénašli jinou telomerní strukturu. Tady jsou nukleozomy mnohem blíže u sebe, takže mezi kuličkami již není žádná volná DNA. To nakonec vytvoří jednu velkou šroubovici neboli šroubovici DNA (obrázek 2C).
S pomocí byla objevena nová strukturakombinace elektronové mikroskopie a spektroskopie molekulové síly. V něm je jeden konec DNA připojen ke skleněnému podložnímu sklíčku a k druhému je připojena malá magnetická kulička. Sada silných magnetů nad touto kuličkou odděluje nit od „korálků“. Změřením síly potřebné k odtržení jedné "korálky" od sebe se můžeme dozvědět více o tom, jak se nit skládá. Singapurští vědci pak použili elektronový mikroskop, aby získali jasnější obrázek o struktuře.
Co nový objev přinese?
Ta je podle vědců „svatým grálem“molekulární biologie". Pokud biologové znají strukturu molekul, poskytne jim to více informací o tom, jak se geny zapínají a vypínají. A také o tom, jak enzymy v buňkách interagují s telomerami: například jak opravují a kopírují DNA.
Objev nové telomerické struktury se zlepšípochopení stavebních kamenů v těle. A to nakonec pomůže studovat stárnutí a nemoci, jako je rakovina, a vyvinout léky na boj proti nim.
Přečtěte si více:
Tajemné „modré bahno“ na dně moře mate vědce
Vyvinutý generátor pro větrné elektrárny bez drahých magnetů
Podívejte se na jev, který je na Marsu prostě nemožný