Dva molekula DNK nose negativno električno naelektrisanje, pa bi prema osnovnim pravilima fizike trebalo da se odbijaju. Ipak, u ćelijama ponekad moraju da se približe, poravnaju i prepoznaju odgovarajuće sekvence. Naučnici su sada neposredno posmatrali taj proces i pokazali kako pozitivno naelektrisani joni mogu da pomognu lancima da se spoje poput patent-zatvarača.
Istraživači su koristili mikroskopiju atomskih sila, tehniku kojom se površina ispituje izuzetno oštrim vrhom. Umesto klasične fotografije, instrument registruje veoma male sile između vrha i uzorka i od njih gradi prikaz strukture na nanometarskoj skali.
Kratki delovi DNK mogli su tako da se prate dok se međusobno približavaju i precizno poravnavaju. Računarske simulacije zatim su pomogle u objašnjavanju onoga što se vidi: pozitivno naelektrisani metalni joni smeštaju se u žlebove spirale i stvaraju svojevrsne mostove između negativno naelektrisanih molekula.
Kako navodi istraživačka grupa Univerziteta u Jorku, posmatranje podržava teoriju predloženu pre približno dve decenije. Ključ nije samo u neutralisanju odbijanja. Geometrija spirale i raspored jona omogućavaju da se odgovarajući molekuli usklade žleb uz žleb, zbog čega proces podseća na zakopčavanje.
Takvo približavanje DNK važno je za rekombinaciju, popravku genetskog materijala i regulisanje aktivnosti gena. Ćelija mora da pronađe odgovarajuću sekvencu među ogromnim brojem sličnih delova genoma, često veoma brzo i uz veliku preciznost.
Pogrešno povezivanje može doprineti hromozomskim promenama i poremećaju rada gena. Zato istraživanje ima potencijalni značaj za razumevanje nekih procesa povezanih sa tumorima, ali ono ne predstavlja novu terapiju niti metod neposrednog dijagnostikovanja raka. Najpre je reč o objašnjenju osnovnog molekularnog mehanizma.
DNK se u popularnim prikazima često predstavlja kao izolovana dupla spirala. U stvarnoj ćeliji ona je okružena vodom, jonima, proteinima i drugim molekulima. Njeno ponašanje ne zavisi samo od redosleda genetskih slova već i od fizičkog okruženja. Promena koncentracije određenih jona može da utiče na savijanje, pakovanje i međusobni kontakt lanaca.
Sledeći korak biće utvrđivanje da li isti princip funkcioniše u složenijim uslovima, u kojima je DNK namotana oko proteina i sabijena unutar jedra. Laboratorijski fragmenti pružaju čist pogled na osnovni proces, ali živa ćelija sadrži mnogo više prepreka i kontrolnih mehanizama.
Otkriće podseća da se veoma važni biološki događaji odvijaju pod uticajem naizgled jednostavne elektrostatike. Nekoliko sićušnih jona može privremeno da pomiri molekule koji bi se inače odbijali i da im omogući da prepoznaju jedan drugog sa izuzetnom preciznošću.
S.B.
