Супервитки днк можуть "стрибати"

супервитки ДНК - це скручування довгою двухцепочечной молекули навколо самої себе. Свого роду петля. Якщо один кінець ДНК у вигляді лінії закріпити на підставі, а другий кінець провертати навколо лінійної осі молекули, то нитка кислоти буде утворювати петлі - супервитки. Приклад схожого механізму утворення витків - телефонний або аналогічний провід, якщо його сильно перекрутити. В обох цих випадках, і в ДНК і в проводі ці утворення виникають через механічної напруги.

Однак, якщо в житті таке скручування проводів приносить тільки незручності, то в природі ці освіти виконують важливі біохімічні функції. Є навіть спеціальні ферменти, які додатково перекручують дезоксирибонуклеїнової кислоти і змушують її молекулу утворювати ці петлі. У бактерій і інших нижчих організмів супервитки молекули ДНК керують активністю тих чи інших генів. У вищих же організмів ці структурні мотиви, закріплені біля основи особливими ферментами, дозволяють управляти певною ділянкою ДНК незалежно від решти генома.

Відео: Резиночки. Правила гри. Мамина школа. ТСВ

Супервитки освіту непостійне. Досить давно вченими було досліджено їх поведінку і встановлено, що в залежності від середовища і інших зовнішніх факторів їх розташування може лінійно змінюватися. Він «подорожує» по всій молекулі. Спостерігається повна аналогія з поведінкою телефонного проводу при скручуванні.

Але зовсім недавно вчені встановили, що супервитки на молекулі нуклеїнової кислоти можуть не тільки лінійно переміщатися, але і «стрибати» по всій довжині молекули. Дана робота була опублікована в журналі Science.

Відео: 🔴 Скільки грошей ПОТРІБНО НА ПЕРЕЇЗД В США 🔴 2017- 2018 РІК

Експеримент полягав в тому, що невелика ділянка ДНК хімічними методами закріплювали одним кінцем на підставі, а до іншого приєднували мікроскопічну магнітну частинку. За допомогою ювелірного управління зовнішнім магнітним полем магнітну частинку починали крутити, що призводило до утворення на молекулі ДНК супервитки. Їх освіту відстежували за допомогою потужного флуоресцентного мікроскопа.

Між переходом петлі з одного кінця молекули в інший проходило близько 20 мілісекунд. Динаміка «стрибків», їх частота і відстань залежало в першу чергу від концентрації іонів в розчині і сили розтягування молекули нуклеїнової кислоти, тобто кількість обертів, яке зробила магнітна частка.

Чи є біологічна роль у виявленого явища поки не зрозуміло. Експеримент проводився в спеціальній, штучному середовищі, що не містить жодного з величезного числа білків керуючих топологією ДНК в ядрі. Тим не менш, він показує, що виникає в одній частині молекули «механічне напруження» може дуже швидко передаватися в іншу область, що може мати велике значення для управління топологією генів.