Zaveži molekulski vozel

Znano je, da se mnoge v osnovi enake bolezni pri ženskah kažejo in razvijajo drugače kot pri moških. V medicini se ta pojav običajno razlaga na podlagi razlike v prenatalnem razvoju in s spolnimi hormoni, ki krožijo po krvi. Vedno bolj pa se pri tem uveljavlja pomen izražanja genov v celicah tekom življenja.

Raziskovalna skupina z Imperial College London je to idejo podprla z raziskavo, v kateri so celicam v črevesju muhe spremenili izražanje treh genov v matičnih celicah. Tako se je prostorno črevo, značilno za samice, spremenilo v skrčeno, kakršnega imajo samci.

Znano je, da spolne žleze tudi pri vretenčarjih tekom življenja obdržijo veliko plastičnost. To pomeni, da lahko celice jajčnikov ali mod spremenimo ene v druge z eno samo spremembo v genu. Iz tega sledi, da morajo spolne žleze svoj spol tekom življenja vzdrževati s stalnim izražanjem nekaterih genov. Doslej je veljalo, da je izražanje spola značilno kvečjemu za spolne žleze, v določenih organih pa naj za to potreben genetski mehanizem ne bi potekal.

Osrednje odkritje raziskave pa kaže na to, da celice v črevesju za vzdrževanje spola poleg že znanega mehanizma uporabljajo še drugega. Vsi so v osnovi odvisni od gena, imenovanega Sex lethal, ki se odziva na prisotnost spolnih kromosomov in je master regulator spolnega razvoja. Razlikujejo pa se v kaskadi, ki jo ta regulator sproži.

Novoodkriti genetski mehanizem spolne diferenciacije celic kaže na to, da je plastičnost po vsej verjetnosti značilna za več odraslih organov, kot smo mislili doslej, morda za prav vse celice v telesu. To bi lahko razložilo tudi v veliki meri nepojasnjene razlike v pogostosti različnih rakov pri obeh spolih.

Slovenski znanstveniki in znanstvenice s Kemijskega inštituta ter ljubljanske in primorske univerze v sodelovanju z Oddelkom za kemijo Univerze v Oxfordu v reviji Nature Communications poročajo o načinu zavezovanja molekul DNK v vozle.

V zadnjih desetletjih znanstveniki preučujejo DNK tudi za tvorbo popolnoma novih struktur in oblik. V raziskavi so pokazali, da se lahko ena veriga DNK sama od sebe zaveže v štiristrano piramido. To se je lahko zgodilo s postopnim zaporednim povezovanjem krajših odsekov verige DNK  med seboj. Informacijo o vrstnem redu povezovanja in o želeni končni strukturi piramide so znanstveniki in znanstvenice vgradili v zaporedje nukleotidov v DNK, saj to določa, kateri deli verige se bodo sparili med seboj in na katerem mestu.

Znanstveniki in znanstvenice pričakujejo, da bodo molekulski vozli uporabni v biotehnologiji in biomedicini za pripravo novih nanomaterialov.

Celice sta zavezovali Maja in vajenka Angelika.