Ruđerovci u napadu na stres

Satelitske DNK su uzastopno ponovljene ne-kodirajuće DNK koje su glavni građevni element centromera, središnjih dijelova kromosoma važnih za pravilnu diobu stanica. Satelitska DNK je gotovo cijela smještena u tim područjima, oko 99,9 posto, no neki njezini elementi mogu biti raspršeni i po genomu. Ranije se uglavnom smatralo da je ona pasivna, međutim nova je studija pokazala da ona može na susjedne gene može imati tzv. epigenetski utjecaj, odnosno da može reagirati i ublažavati rezultate određenih promjena u okruženju, kao što su dugoročni termički stres, bolesti, kemikalije i sl.

Uloga satelitskih DNK u regulaciji genske aktivnosti do sada nije bila opisana. Istraživanje grupe s IRB-a, rađeno na kukcu Tribolium castaneum kao modelnom organizmu, po prvi put je pokazalo da satelitska DNK nakon dugotrajnog termičkog stresa izaziva privremeno smanjenje aktivnosti gena smještenih u njenoj blizini. Otkriven je također i molekularni mehanizam koji je odgovoran za smanjenje genske aktivnosti.

Iako je studija provedena na kukcima, registrirani mehanizmi trebali bi biti univerzalni.

‘Satelitske DNK imaju svi složeni organizmi, uključujući i ljude. Kod kukaca je osobito važan termički stres koji utječe na njihove gene tako da se prenosi čak i na sljedeće generacije i uzrokuje poremećaje u njihovom imunološkom sustavu’, objasnila je za tportal Ugarković.

No stres, ističe, može biti puno toga, primjerice patološko stanje, rak, infekcijske bolesti ili kemikalije. Znanstvenici su već ranije zabilježili da su kod raka satelitske DNK jako aktivirane. Također se zna da dijelovi satelitske DNK mogu biti raspršeni među ostalim genima.

‘Novo je u našoj studiji to što smo otkrili da satelitska DNK nije potpuno pasivna, da njezini dijelovi utječu na skupine gena smještene u njihovom susjedstvu. Očekujemo da bi isti mehanizam trebao biti univerzalan i funkcionirati kod ljudi, što ćemo pokušati dokazati na ljudskim stanicama, među ostalim na stanicama ljudi oboljelih od raka. Kod kukaca ovaj mehanizam poboljšava oporavak od stresa. Naime, oporavak mora biti kontroliran, on ne može biti nasumičan. Geni se nakon stresa moraju vrlo pažljivo ponovno uključivati, a čini se da satelitska DNK u tome ima ključnu ulogu’, rekla je naša genetičarka.

Otkriće otvara sasvim novo istraživačko područje vezano uz proučavanje uloge satelitske DNK u prilagodbi organizama na promjene u okolišnim uvjetima.

‘Primjena bi mogla biti i u istraživanju oporavka organizama na stres, ali i u istraživanju evolucijskih procesa’, rekla je Ugarković.

Genetičari s IRB-a dr. sc. Isidoro Feliciello, mr. sc. Ivana Akrap i dr. sc. Đurđica Ugarković ove sjajne rezultate objavili su u radu pod naslovom: ‘Satellite DNK Modulates Gene Expression in the Beetle Tribolium castaneum after Heat Stress’.

Istraživanje je u cijelosti rađeno na Institutu Ruđer Bošković te je djelomično financirano sredstvima projekta ‘NEWFELPRO’ Ministarstva znanosti obrazovanja i sporta RH. Zahvaljujući ovom projektu talijanski znanstvenik dr. s. Isidoro Feliciello pridružio se timu IRB-a.

‘Iznimno sam zadovoljna što ćemo to istraživanje nastaviti okviru projekta Hrvatske zaklade za znanost, vrijednog 122,397.00 EUR.’, rekla je dr. Ugarković, voditeljica Laboratorija za evolucijsku genetiku IRB-a.

Istraživanja su provedena na ‘Triboliumcastaneumu’, odnosno na crvenom brašnaru koji pripada tvrdokrilcima ili kornjašima. Kukac je veliki štetnik u skladištima hrane kao što su silosi te na svim proizvodima koji potječu od žitarica, no često se koristi kao modelni organizam u razvojnoj biologiji i genetici usporedo s vinskom mušicom.

Tekst: tportal

Čitaj najbolje ličke vijesti. Skini aplikaciju Lika app.