Biologiset solut ovat kuin pikkuisia kaupunkeja
Biologiset solut ovat kuin pikkuisia kaupunkeja, joissa vilisee lukuisia solujen elossa pitämisen kannalta välttämättömiä tehtäviä suorittavia koneita. Vuosikymmeniä on tiedetty, että yksi konetyyppi, nimittäin SMC (Structural Maintenance of Chromosomes [suom. kromosomien rakenteellinen ylläpito]) laskostaa DNA-juosteita monimutkaisiksi kolmiulotteisiksi rakenteiksi. Se on ratkaisevan tärkeää genomin asianmukaiselle järjestäytymiselle ja toiminnalle.
Useista eri tutkimuksista saatujen oivalluksien ansiosta on mahdollista rakentaa vaiheittainen malli siitä, miten nämä koneet saattavat muodostaa DNA:sta silmukoita osana tätä prosessia. SMC on ikään kuin käsivarsi, jonka toisessa päässä on kaksi kättä. Kumpikin käsi pitää kiinni DNA-juosteen kummastakin päästä.
Toinen näistä käsistä pitää jatkuvasti kiinni, kun taas toinen ajoittain ”päästää irti”, kun käsivarsi taipuu, jolloin DNA-silmukka suurenee hieman. Sitten käsi tarttuu uudelleen DNA:han ennen kuin käsivarsi ojentuu uudelleen. Tällä tavoin SMC:t voivat muodostaa pidempiä ja pidempiä DNA-silmukoita.
Evoluution kannalta on pulmallista, että tämä lisääntymiselle välttämätön kone on hyödytön ennen kuin se on täysin toimiva, joten luonnonvalinta (ero lisääntymismenes- tyksessä) ei voi selittää sitä.
Lähteet
Dekker, C. et al.. How do molecular motors fold the genome? Science 382(6671):646—648, 2023.