Логотип AILINCOM AILINCOM
Механические силы и молекулярная среда: как в клетке на самом деле разделяются цепи ДНК

Автор

10 мая 2025 г.
Основная категория
Научные исследования и разработки · Биотехнологии
Дополнительные
Здравоохранение и медицина · Общая медицина

Механические силы и молекулярная среда: как в клетке на самом деле разделяются цепи ДНК

Механические силы и молекулярная среда: как в клетке на самом деле разделяются цепи ДНК

Учёные выяснили, что для разделения цепей ДНК в клетке требуется больше энергии, чем предполагалось. Новое исследование меняет взгляд на начальные этапы репликации и восстановления ДНК.

Механические силы и молекулярная среда: как в клетке на самом деле разделяются цепи ДНК

Учёные Северо-Западного университета сделали значительный шаг в понимании того, как механические силы влияют на начальные этапы разделения ДНК — процесса, лежащего в основе репликации и восстановления двойной спирали. Новое фундаментальное исследование, по мнению специалистов, заложит базу для будущих медицинских прорывов.

Большинство экспериментов по изучению структуры и поведения ДНК традиционно проводят в лабораторных условиях, где молекулы помещают в водные растворы, лишённые других взаимодействующих частиц. Для разрыва двойной спирали обычно требуется нагрев, причём температуры превышают физиологические нормы. Однако внутри живой клетки ситуация иная: пространство насыщено белками и другими молекулами, которые механически воздействуют на ДНК, облегчая либо затрудняя её разделение.

Профессор Джон Марко поясняет: «В клетке ДНК окружена множеством молекул, а в экспериментах мы имеем почти пустое пространство. Представьте, будто рядом с двойной спиралью находятся бильярдные шары, которые сталкиваются с ней и мешают разъединению цепей».

Используя методы микроскопического магнетизма, команда исследователей смогла оценить, как скученность молекул влияет на механические свойства ДНК. Под руководством Марко была разработана специальная методика измерения механических нагрузок, возникающих при увеличении плотности окружающей среды. Учёные добавили в раствор с ДНК три вида молекул — глицерин, этиленгликоль и полиэтиленгликоль (размером 2–3 нанометра), чтобы сравнить их влияние.

В ходе эксперимента выяснилось, что одни молекулы вызывают дегидратацию ДНК, ослабляя связи между нуклеотидами, а другие, напротив, стабилизируют структуру спирали. Такой подход позволил смоделировать конкуренцию между клеточными белками, которые в реальных условиях способны аналогично воздействовать на ДНК, например, борясь за водные ресурсы клетки и влияя на её дегидратацию.

Следующим этапом исследователи планируют приблизить экспериментальные условия к реальным внутриклеточным, чтобы изучить, как высокая концентрация различных молекул влияет на работу ферментов, взаимодействующих с ДНК.

Ранее, как отмечается, учёные из Еврейского университета показали, что транспортировка протонов в клетках регулируется не только химическими, но и квантово-механическими процессами, что открывает новые перспективы для диагностики и разработки лекарственных средств.

0 —

Комментарии (0)

Горячее

Qnap анонсировала новые NAS для видеопроизводства

2 окт. 2026 г.02.10.2026 · 0 реакций

Tesla открыла кредитные линии на $30 млрд

2 окт. 2026 г.02.10.2026 · 0 реакций

Авиаперевозки растут, но новые правила усложняют рынок

1 окт. 2026 г.01.10.2026 · 0 реакций
Рекомендуемое
Облачные вычисления

Qnap анонсировала новые NAS для видеопроизводства

Qnap представила три новые NAS-системы, ориентированные на задачи видеопроизводства и оснащённые портами USB4 для высокой скорости передачи данных. Устройства поддерживают различные режимы подключения и рассчитаны на использование жёстких дисков и SSD большой ёмкости.

Финансовый анализ

Tesla открыла кредитные линии на $30 млрд

Tesla открыла кредитные линии на 30 миллиардов долларов для финансирования крупных инвестиций на фоне снижения прибыли и роста капитальных затрат. Новое соглашение расширяет финансовые возможности компании в условиях давления на бизнес.

Транспортная логистика

Авиаперевозки растут, но новые правила усложняют рынок

Авиаперевозки становятся всё более важной частью логистики, особенно на фоне нестабильности морских перевозок. Однако новые правила оформления авианакладных создают дополнительные сложности и риски для участников рынка.