Kohesiner og kondensiner: Neste generasjons hårnåler
Av Emily Reeves 22. august 2025, oversatt herfra

Bilde 1. Hårnål

Se for deg dette: Du tar en eske med hårnåler, fester dem til hårtuppene og setter deg foran et speil. I løpet av de neste minuttene ser du disse hårnålene magisk veve håret ditt til en fantastisk oppsatt frisyre. Dette er ikke vanlige hårnåler - de har bittesmå motorer som pumper håret ditt inn i løkker og fancy mønstre. De kan gli langs hårstrå, bytte plass med andre hårnåler eller slå seg sammen for å legge til mer hår i frisyren. Høres umulig ut, ikke sant? Vel, gjett hva - kroppen din gjør noe enda kulere hver eneste dag med DNA-et ditt!
Inne i hver av dine 37,2 billioner celler jobber bittesmå molekylære "hårnåler" hardt med å organisere DNA-et ditt, bruksanvisningen for livet. Hvis du strakk ut alt DNA-et i én celle, ville den være omtrent 1,8 meter lang. Tenk deg nå å stappe det inn i et rom som er mindre enn et sandkorn! Det er som å prøve å stappe 38 kilometer med supertynn tråd inn i en tennisball. Cellene dine holder de viktige DNA-seksjonene lett tilgjengelige, mens de mindre nødvendige deler legges i supertette bunter. Når det er på tide for en celle å dele seg, blir DNA-et kopiert og splittet perfekt uten floker og brudd, bare ren presisjon.

Så, hvordan skjer denne magien?
Proteiner kalt kondensiner og kohesiner fungerer som hårnåler. Disse proteinene har et hengsel i den ene enden og fungerer som små stylister, der de griper tak i forskjellige deler av DNA-et og trekker dem sammen for å danne løkker, eller til og med løkker inni løkker. Dette skaper en pen, organisert struktur som holder DNA-et kompakt, men likevel klart til handling.
"DNA-hårnålene", kohesiner og kondensiner, har hver sin egen funksjon og brukes på forskjellige punkter i cellesyklusen. Kohesiner fungerer når cellen trenger lett tilgang til mange regioner av kromosomet (interfase), mens kondensiner spesifikt fungerer under mitose når kromosomene er svært kompakte og transkripsjonsaktiviteten er begrenset. Kohesiner har et synlig rom når de visualiseres med elektronmikroskopi, hvor en enkelt DNA-streng kan bli fanget, mens kondensiner ikke gjør det.

Kondensiner har minst to DNA-bindingssteder, ett som forankrer kondensinet til et område av DNA og det andre som tillater ekstrudering (gjør det større ved å pumpe det) av en DNA-løkke. Her er et sitat fra en fantastisk studie der de faktisk visualiserte pumpingen av DNA-trådene av kondensinkomplekset:
"Våre sanntidsfilmer av kondensin og DNA med ett enkelt molekyl og to farger viser at løkker ekstruderes av et enkelt kondensinkompleks ved løkkestammen på en måte som er ATP-hydrolyseavhengig, strengt asymmetrisk og svært følsom for krefter som påføres DNA-et. Disse egenskapene kan forklares med en modell der kondensin danner stabil kontakt med DNA på et bindingssted og deretter drar inn DNA fra bare én side."; Ganji et al. 2018

Video om celledeling -lenke (8m:26s).

Bilde 2. Kondensiner ligner hårnål i formen

Et komplett bilde forblir unnvikende

Selv om modeller har blitt foreslått, er et komplett bilde av hvordan disse molekylære hårnållignende proteinene fungerer fortsatt uklart, siden mesteparten av den nåværende forskningen krever separasjon av disse hårnållignende proteinene fra deres naturlige cellulære miljø, noe som kan påvirke deres funksjon. Forskere forventer at fremtidige studier av disse sofistikerte mekanismene for DNA-organisering vil forbedre selv nåværende modeller.
Som biolog er jeg fascinert av hvordan kromosomer holder seg så perfekt organiserte. I hverdagen er det en kamp å holde ting som dragesnor, garn eller snorer løst opp i floker, spesielt hvis de er i konstant bevegelse. Likevel forblir DNA, en delikat kjemisk tråd, feilfritt løst opp i 3D-rommet i cellene våre. Det er vanskelig å forestille seg et mer bemerkelsesverdig system, genialt designet for å holde seg organisert med letthet.
Tillegg: DNA-reparasjon må likeve skje, grunnet bl.a. UV-stråling, kjemikalier og celleprosesser -lenke.

Bilde 3. Celledeling (mitose)

Referanser
1. Ganji, Mahipal, Indra A. Shaltiel, Shveta Bisht, Eugene Kim, Ana Kalichava, Christian H. Haering, and Cees Dekker. 2018. "Real-Time Imaging of DNA Loop Extrusion by Condensin." Science (New York, N.Y.) 360 (6384): 102-5.

Emily Reeves -Bilde 4.

Emily Reeves er en biokjemiker, metabolsk ernæringsfysiolog og aspirerende systembiolog. Hennes doktorgradsstudier ble fullført ved Texas A&M University i biokjemi og biofysikk. Emily er for tiden en aktiv kliniker for metabolsk ernæring og ernæringsmessig genomikk ved Nutriplexity. Hun liker å identifisere og designe ernæringsintervensjon for subtile medfødte metabolismefeil. Hun jobber også med stipendiater fra Discovery Institute og det større vitenskapelige samfunnet for å fremme integrering av ingeniørfag og biologi. Hun tilbringer helgene på oppdagingsferd med mannen sin, brygge Kombucha og løpe i nærheten av Puget Sound.

Oversettelse, via google oversetter, og bilder ved Asbjørn E. Lund