მთავარი განსხვავება დნმ-ის პოზიტიურ და უარყოფით ზეგადახვევას შორის არის ის, რომ დნმ-ის დადებითი ზეგადახვევის დროს დნმ-ის ჯაჭვი ზედმეტად ხვდება მოდუნებულ მდგომარეობასთან შედარებით, ხოლო დნმ-ის ნეგატიური ზეგადახვევის დროს დნმ-ის ჯაჭვი ჭრილობის ქვეშაა შედარებით. მოდუნებული მდგომარეობა.
დნმ-ის ზეგადახვევა არის დნმ-ის ჯაჭვის გადახვევის ოდენობა (ზედმეტად დახვევა ან დახვევის ქვეშ) და ის განსაზღვრავს ძაბვის რაოდენობას. ტოპოიზომერაზები არის ფერმენტები, რომლებიც ხელს უწყობენ და არეგულირებენ დნმ-ის ზეგადახვევას, რათა გააძლიერონ დნმ-ის რეპლიკაცია და ტრანსკრიფცია. ისინი ყველა უჯრედშია, მათ შორის ბაქტერიებსა და ადამიანებში.დნმ-ის გადახვევა მნიშვნელოვანია მრავალი უჯრედული პროცესისთვის, როგორიცაა დნმ-ის დატკეპნა და გენის ექსპრესია, გენეტიკურ კოდზე წვდომის რეგულირების გზით. არსებობს დნმ-ის ზეგადახვევის ორი ტიპი, როგორც პოზიტიური ზეგადახვევა და უარყოფითი სუპერკოლი.
რა არის დნმ-ის დადებითი სუპერკოპირება?
დნმ-ის პოზიტიური ზეგადახვევა არის პროცესი, როდესაც დნმ-ის ჯაჭვი ზედმეტად იკვრება მოდუნებულ მდგომარეობასთან შედარებით. ეს ხდება მაშინ, როდესაც დნმ-ის ორმაგი სპირალური კონფორმაცია (მარჯვენა) უფრო მჭიდროდ ტრიალდება (მარჯვენა რეჟიმში ჭრილობაზე), სანამ ხვეული სტრუქტურა არ დამახინჯდება და არ გადაიქცევა "კვანძის" დონეზე..
სურათი 01: დნმ-ის ზეგადახვევა
მათემატიკური განტოლებები ამუშავებს დნმ-ის დადებით ზეგადახვევას.დნმ არ არის დადებითად გადახვეული ნორმალური მდგომარეობების დროს, მაგრამ ხდება მხოლოდ უჯრედული პროცესების დროს, მაგალითად, მიტოზის გასაადვილებლად, სადაც დუბლირებული დნმ-ები იყოფა ქალიშვილურ უჯრედებში ტოპოლოგიურად ასოცირებული დომენების განვითარებისა და შენარჩუნების ინტერფაზაში. ეს დომენები არის TAD-ები. უფრო მეტიც, მიტოზური ქრომოსომის შეკრების დროს ნაჩვენებია, რომ კონდენსინი იწვევს დნმ-ის დადებით სუპერკოპირებას. კონდენსაცია არის დიდი ცილის კომპლექსი, რომელიც მთავარ როლს თამაშობს მიტოზური ქრომოსომის შეკრებაში და იწვევს დადებით ზეგადახვევას ATP ჰიდროლიზზე დამოკიდებული გზით.
რა არის დნმ-ის უარყოფითი ზეგადახვევა?
დნმ-ის ნეგატიური ზეგადახვევა არის პროცესი, როდესაც დნმ-ის ჯაჭვი ჭრილობის ქვეშაა მოდუნებულ მდგომარეობასთან შედარებით. ეს ხდება მაშინ, როდესაც დნმ-ის ორმაგი სპირალური კონფორმაცია (მარცხენა) უფრო მსუბუქია (მარცხნივ რეჟიმში ჭრილობის ქვეშ), სანამ სპირალური სტრუქტურა არ მოდუნდება უფრო მეტად, ვიდრე დნმ-ის ნორმალური მოდუნებული B ფორმა.ის ხელს უწყობს დნმ-ის რეპლიკაციას და ტრანსკრიფციას ტოპოიზომერაზას ფერმენტების მეშვეობით.
სურათი 02: დნმ-ის უარყოფითი ზეგადახვევა
დნმ-ის სუპერკოპირება წარმოქმნის ორი ტიპის სტრუქტურას, რომლებსაც პლექტონემა ან ტოროიდი ეწოდება. ზოგჯერ ეს შეიძლება იყოს ორივეს კომბინაცია. დნმ-ის ნეგატიური ზეგადახვევის დროს, დნმ-ის მოლეკულა წარმოქმნის ან ორსაწყის მარჯვენა სპირალს ტერმინალური მარყუჟებით (პლექტონემა) ან ერთსაწყისის მარცხენა სპირალს (ტოროიდი). პლექტონემები ბუნებაში უფრო ხშირია, განსაკუთრებით ბაქტერიებში.
რა მსგავსებაა დნმ-ის დადებით და უარყოფით ზეგადახვევას შორის?
- დნმ-ის დადებითი და უარყოფითი supercoiling არის ყველა ორგანიზმში (ბაქტერიებიდან ადამიანამდე)
- ორივე პროცესი ცვლის დნმ-ის ჯაჭვის ფორმას.
- ისინი გავლენას ახდენენ დნმ-ის ორმაგ სპირალურ სტრუქტურაზე.
- უფრო მეტიც, ორივე მექანიზმი მნიშვნელოვანია მრავალი უჯრედული ფუნქციის გასაადვილებლად.
- ფერმენტები აკონტროლებენ დნმ-ის დადებით და უარყოფით ზეგადახვევას.
რა განსხვავებაა დნმ-ის დადებით და უარყოფით ზეგადახვევას შორის?
მთავარი განსხვავება დნმ-ის დადებით და უარყოფით ზეგადახვევას შორის არის ის, რომ დნმ-ის პოზიტიური ზეგადახვევის დროს დნმ-ის ჯაჭვი ზედმეტად ხვდება მოდუნებულ მდგომარეობასთან შედარებით, ხოლო დნმ-ის ნეგატიური ზეგადახვევის დროს დნმ-ის ჯაჭვი ჭრილობის ქვეშაა. მოდუნებული მდგომარეობა. ორგანიზმების უმეტესობის დნმ ნორმალურ მდგომარეობაში ნეგატიურად ზეგადახვეულია. დადებითი supercoiling ხდება მხოლოდ კონკრეტული უჯრედული ფუნქციების დროს. უფრო მეტიც, დნმ-ის დადებითი ზეგადახვევა ხდება მარჯვენა მხარისკენ, ხოლო დნმ-ის ნეგატიური ზეგადახვევა ხდება მარცხენა მხარისკენ.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა წარმოგიდგენთ განსხვავებებს დნმ-ის დადებით და უარყოფით ზეგადახვევას შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
შეჯამება - დნმ-ის დადებითი და უარყოფითი ზეგადახვევა
დნმ-ის სუპერკოპირება მნიშვნელოვანია ბევრ უჯრედულ პროცესში, როგორიცაა დნმ-ის შეკუმშვა და გენის ექსპრესია, გენეტიკურ კოდზე წვდომის რეგულირების გზით. ის ასევე ხელს უწყობს და არეგულირებს დნმ-ის ზეგადახვევას დნმ-ის რეპლიკაციისა და ტრანსკრიფციის გასაძლიერებლად. დნმ-ის პოზიტიურ და უარყოფით ზეგადახვევას შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ დნმ-ის პოზიტიური ზეგადახვევის დროს დნმ-ის ჯაჭვი ზედმეტად ხვდება მოდუნებულ მდგომარეობასთან შედარებით, ხოლო დნმ-ის ნეგატიური სუპერკოლიკის დროს დნმ-ის ჯაჭვი ჭრილობის ქვეშ იმყოფება მოდუნებულ მდგომარეობასთან შედარებით. მოცემული ჯაჭვის ორივე სუპერკოლინგის პროცესი შემუშავებულია მათემატიკური ფორმულით. ორივე პროცესი შედარებულია საცნობარო მდგომარეობასთან, რომელიც ცნობილია როგორც დნმ-ის მოდუნებული მდგომარეობა ან დნმ-ის მოდუნებული B ფორმა.
