DNA: n tiivistyminen

virusmedit

viruksissa ja bakteriofageissa DNA: ta tai RNA: ta ympäröi proteiinikapsidi, jota joskus ympäröi edelleen lipidikalvo. Kaksijuosteinen DNA varastoituu kapsidin sisään kelan muodossa, jossa voi olla erityyppisiä keloja, jotka johtavat erityyppisiin nestekiteisiin pakkauksiin. Tämä pakkaus voi muuttua kuusikulmaisesta kolesterisesta isotrooppiseksi faagitoiminnan eri vaiheissa. Vaikka kaksoiskierteet ovat aina paikallisesti linjassa, virusten sisällä oleva DNA ei edusta todellisia nestekiteitä, koska siitä puuttuu juoksevuus. Toisaalta in vitro esimerkiksi viruksissakin esiintyvien polyamiinien avulla tiivistynyt DNA on sekä paikallisesti järjestynyttä että nestettä.

bakterioediteissä

perimän organisoinnin perusyksiköt bakteereissa ja eukaryooteissa.

Pääartikkeli: Nukleoid § kondensaatio ja järjestäytyminen

bakteerin DNA pakataan nukleoidiin liittyviksi proteiineiksi kutsuttujen polyamiinien ja proteiinien avulla. Proteiiniin liittyvä DNA: n pinta-ala on noin 1/4 solunsisäisestä tilavuudesta muodostaen väkevän viskoosin faasin, jolla on nestekiteitä, eli nukleoidin. Samanlaisia DNA-pakkauksia on myös kloroplasteissa ja mitokondrioissa. Bakteerin DNA: ta kutsutaan joskus bakteerin kromosomiksi. Bakteerin nukleoidievolutiivi edustaa väliratkaisua virusten proteiinittoman DNA-pakkauksen ja eukaryoottien proteiinimääritetyn pakkauksen välillä.

Escherichia coli-bakteerin Sisarkromosomit tiivistyvät stressaavissa olosuhteissa, ja niille tehdään parinmuodostus. Stressin aiheuttama tiivistyminen tapahtuu sisarkromosomien ei-sattumanvaraisen, vetoketjumaisen konvergenssin kautta. Tämä konvergenssi näyttää riippuvan identtisten kaksijuosteisten DNA-molekyylien kyvystä erityisesti tunnistaa toisensa. tämä prosessi huipentuu parikromosomien homologisten kohtien läheisyyteen. Erilaiset stressitilat näyttävät pohjustavan bakteereita selviytymään tehokkaasti vaikeista DNA-vaurioista, kuten kaksijuosteisista katkoksista. Homologisten kohtien appositio, joka liittyy stressin aiheuttamaan kromosomin tiivistymiseen, auttaa selittämään, miten kaksoisjuosteiden katkeamiset ja muut vauriot korjaantuvat.

eukaryotesediteissä

eukaryooteissa on eriasteista DNA: n tiivistymistä. (1) yksittäinen DNA-juoste. (2) Kromatiinijuonne (DNA histoneilla). (3) kromatiini interfaasin aikana centromere. (4) kaksi kopiota kondensoitunutta kromatiinia yhdessä profaasin aikana. (5) kromosomi metafaasin aikana.

Pääartikkeli: kromatiini

eukaryoottinen DNA, jonka tyypillinen pituus on kymmeniä senttimetrejä, on pakattava järjestyksessä, jotta se on helposti saatavilla mikrometrin kokoisen tuman sisällä. Useimmissa eukaryooteissa DNA on järjestetty solun tumaan histonien avulla. Tällöin DNA: n tiivistymisen perustaso on nukleosomi, jossa kaksoiskierre kiedotaan histonioktameerin ympärille, jossa on kaksi kopiota kustakin histonista H2A, H2B, H3 ja H4. Linker histone H1 sitoo DNA: n nukleosomien väliin ja helpottaa 10 nm: n “helmiä narussa” – nukleosomiketjun pakkaamista tiiviimmäksi 30 nm: n kuiduksi. Suurimman osan ajasta solunjakautumien välillä kromatiini optimoidaan mahdollistamaan transkriptiotekijöiden helppo pääsy aktiivisiin geeneihin, joille on ominaista vähemmän kompakti rakenne nimeltä euchromatin, ja lievittämään proteiinin saatavuutta tiiviimmillä alueilla, joita kutsutaan heterokromatiineiksi. Solunjakautumisen aikana kromatiinin tiivistyminen lisääntyy entisestään muodostaen kromosomeja,jotka selviävät suurista mekaanisista voimista, jotka vetävät ne kumpaankin tytärsoluun. Monia transkription osa-alueita ohjataan histoniproteiinien kemiallisella muuntelulla, joka tunnetaan histonikoodina.

Kromosomitelineellä on tärkeä rooli kromatiinin pitämisessä kompaktina kromosomina. Kromosomin tukiranka koostuu proteiineista, kuten kondensiinista, topoisomeraasi IIa: sta ja kinesiiniperheen jäsen 4: stä (KIF4)

Dinoflagellaatit ovat hyvin toisistaan poikkeavia eukaryootteja sen suhteen, miten ne pakkaavat DNA: nsa. Niiden kromosomit ovat pakkautuneet nestekiteiseen tilaan. He ovat menettäneet monia säilyneitä histonigeenejä, käyttäen enimmäkseen dinoflagellaattiviruksen nukleoproteiineja (DVNPs) tai bakteeriperäisiä dinoflagellaattihistonin kaltaisia proteiineja (HLPs) pakkaamiseen sen sijaan. Ei tiedetä, miten ne säätelevät pääsyä geeneihin; niillä, jotka säilyttävät histonia, on erityinen histonikoodi.

archaeedit

eliöstä riippuen arkaeoni voi käyttää pakkaamiseen bakteerien kaltaista HU-järjestelmää tai eukaryootin kaltaista nukleosomijärjestelmää.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.