Главная > Химия > Основы биохимии, Т.3.
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

27.14. Кольцевые ДНК сверхспирализованы

Если тщательно и осторожно выделять кольцевые вирусные ДНК, то можно показать, что они являются сверхспиральными, или сверхскрученными. Создается впечатление, что двойная спираль прежде, чем концы ее цепей соединились в кольцо, была частично раскручена Это обратное скручивание сообщает кольцевой молекуле ДНК вращающий момент, вследствие чего она закручивается сама на себя (рис. 27-18). Если такую сверхспиральную ДНК, в которой запасена дополнительная энергия, подвергнуть действию эндонуклеазы, разрывающей одну из цепей, то скрученность, вызванная обратным вращением, снимается и ДНК переходит в свое обычное низкоэнергетическое релаксированное состояние (рис. 27-18). Сверхспиральная вирусная ДНК более компактна, чем релаксированное кольцо.

Анализ ДНК, выделенной со всеми предосторожностями из Е. coli, показал, что она образует множество петель, поддерживаемых вместе с помощью белков. Каждая из этих петель в свою очередь сверхспирализована (рис. 27-19). Образование петель и сверхспиральность помогают обеспечить упаковку очень больших кольцевых молекул ДНК в малых объемах, не ограниченных мембранами.

Рис. 27-18. Кольцевая сверхспиральная ДНК, закрученная в результате отрицательных поворотов, т. е. поворотов, противоположных по направлению к закручиванию самой двойной спирали. Разрыв одной из цепей такой ДНК снимает сверхспирализацию и приводит к переходу кольцевой ДНК в релаксированную форму.

Рис. 27-19. Электронная микрофотография интактной сверхспиральной хромосомы, выделенной из одной клетки Е. coli. Иитактность хромосомы была установлена с помощью сильно увеличенной фотографии. Чуть влево от центра видны фрагменты клеточной мембраны.

Линейные ДНК не образуют сверхспираль до тех пор, пока оба конца молекулы не зафиксированы. Сверхспиральность играет важную роль во многих процессах, происходящих с участием ДНК. Некоторые белки и ферменты не связываются с ДНК, если она находится не в сверхспиральной форме. Ферменты, называемые топоизомеразами, могут регулировать степень сверхспиральности, увеличивая или уменьшая число сверхвитков.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление