WWW.DOCX.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Интернет материалы
 

«HYPERLINK Сверхспирализация ДНК ...»

HYPERLINK "https://ru.wikipedia.org/wiki/Сверхспирализация_ДНК" https://ru.wikipedia.org/wiki/Сверхспирализация_ДНК

Сверхспирализация ДНК — явление пере- или недоскручивания топологически замкнутых цепей ДНК, в результате которого ось двойной спирали ДНК сама закручивается в спираль более высокого порядка. Под «топологически замкнутыми» понимают молекулы, свободное вращение концов которых затруднено (кольцевые молекулы ДНК либо линейные молекулы, концы которых зафиксированы белковыми структурами)[1]. Образующаяся в результате сверхспирализации ДНК иногда называется суперскрученной.

Сверхспирализация важна во множестве биологических процессов, таких как, например, компактизация ДНК. Определённые ферменты, в частности топоизомеразы, обладают способностью изменять топологию ДНК, например для репликации ДНК или транскрипции[2]. Сверхспирализация описывается математическими выражениями, которые сравнивают суперскрученную спираль ДНК с её «расслабленной» формой.

Сверхспирализация ДНК может быть положительной и отрицательной. За положительную сверхспирализацию принято принимать такую, при которой ось двойной спирали закручена в том же направлении, что и цепи внутри двойной спирали (по часовой стрелке). Соответственно, сверхспирализация считается отрицательной, если ось двойной спирали закручена против часовой стрелки[3]. ДНК большинства мезофильных организмов отрицательно

сверхспирализована. В то же время есть сведения об особой биологической роли положительной сверхспирализации ДНК как мезофильных, так и термофильных организмов[4].



Свехспирализация является важным свойством ДНК, от которого зависит протекание практически всех ДНК-зависимых процессов в клетке, таких как репликация ДНК, транскрипция и рекомбинация. ДНК в клетках большинства исследованных мезофильных организмов отрицательно сверхспирализована[2]. Отрицательная сверхспирализация способствует облегчению локального плавления двойной спирали, что обеспечивает нормальную инициацию транскрипции и репликации. Напротив, положительная сверхспирализация может препятствовать инициации транскрипции и продвижению репликативной вилки[7]. Особые белки и ферменты поддерживают ДНК в состоянии отрицательной сверхспирализации. В эукариотических клетках ДНК закручена в отрицательные сверхвитки вокруг гистоновых комплексов, у большинства мезофильных архей есть гистоноподобные белки, которые выполняют ту же функцию, а у бактерий за это отвечают белки, ассоциированные с нуклеоидом (например, HU и HNS)[2].

Кроме того, существуют специальные ферменты класса изомераз, которые могут изменять топологическое состояние ДНК. Они получили название топоизомераз, или ДНК-топоизомераз, и были обнаружены у прокариот, эукариот, а также у некоторых вирусов. Топоизомеразы могут вносить в замкнутую ДНК положительные и отрицательные сверхвитки, а также обеспечивать её релаксацию. По механизму действия топоизомеразы делят на два класса: топоизомеразы I типа вносят временный одноцепочечный разрыв в ДНК и не требуют для своей работы источников энергии, в то время как топоизомеразы II типа вносят временный двухцепочечный разрыв и являются АТФ-зависимыми ферментами[4]. Топоизомеразы играют большую роль в протекании ДНК-зависимых процессов в клетке, например, они отвечают за удаление положительных сверхвитков и снятие напряжения на участке ДНК перед репликационной вилкой, чем обеспечивают её нормальное движение[2].

К 2012 году накопились экспериментальные данные, которые позволяют по новому взглянуть на роль положительной сверхспирализации ДНК для живых организмов.





Ранее считалось, что положительная сверхспирализация характерна только для ДНК термофильных архей, где она препятствует тепловой денатурации ДНК. Однако всё больше фактов говорит о том, что положительно и отрицательно сверхспирализованные участки ДНК могут сосуществовать в клетках как термофильных, так и мезофильных организмов и что положительная сверхспирализация может играть особую роль в регуляции экспрессии генов, репликации теломер и других процессах[2].

Противомикробные препараты группы фторхинолонов ингибируют ДНК-гиразу и топоизомеразу-4, нарушая сверхспирализацию ДНК, что приводит к гибели бактерий[8][9].

Похожие работы:

«"Правила поведения в различных природных условиях" Цель: познакомить детей с правилами поведения, направленными на сохранение природных объектов.Задачи: Образовательные: Обогащать представления детей о многообразии природного мира родного...»

«Пояснительная записка Данная рабочая программа "Мир лекарственных растений" составлена на основании Примерной программы внеурочной деятельности. Начальное и основное образование/ В.А. Горский, А.А. Тимофеев, Д.В. Смирнов и др.]; под редакцией В.А. Горского. – 2-е изд. М. : Просвеще...»

«9 класс Тест по темам "Эволюция. Теория Дарвина. Антропогенез" I вариантК движущим силам эволюции, по учению Ч.Дарвина, НЕ относится:А) наследственность; Б) борьба за существование;В) искусственный отбор;Г) изменчивость.Элементарной единицей эволюц...»

«Методическая разработка урока по ФГОС Предмет – биология. Тема: "Строение и жизнедеятельность бактерий" Класс – пятый. Автор: Быкова Светлана Александровна, учитель биологии высшей категории МБОУ МОУ СШ №18 Г. Волгодонск 2017 гТема: "Строение и...»

«Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 1 г. Егорьевск Утверждаю Директор МОУ СОШ №1 _ Аксенов Г.И. Приказ № _ от Рабочая программа по биологии (базовый уровень) 9 класс Составитель: учитель биол...»

«Рабочая программа по биологии 11 класс (базовый уровень) Пояснительная записка Рабочая программа составлении на основе Федерального Государственного стандарта, примерной программы среднего (полного) общего образования (базовый уровень) и программ среднего (полного) общего образования по б...»

«Сведения О ведущей организации, представившей отзыв по диссертации Калининой Дарьи Сергеевны по теме: "Особенности формирования электрической активности коры мозга в онтогенезе крыс, перенесших пренатальную гипоксию" на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности "физиология" (03.03.01). Орган...»

«Замысел на создание материнской и средней школы будущего Многообразие природы, включая педагогику, входит в единый организм А. С. Берёза Анализ современного обучения и воспитания личности показывают, что учение древних, Коменского Я. А. и Священных писаний частично утрачен...»

«ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАРабочая программа по биологии составлена на основе следующих нормативных документов и методических материалов: ФГОС ООО (утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Ф...»








 
2017 www.docx.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - интернет материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.