DNA縮合

ウイルス内編集

ウイルスおよびバクテリオファージでは、DNAまたはRNAはタンパク質キャプシドに囲まれ、時には脂質膜に包まれています。 二本鎖DNAはカプシドの内部にスプールの形で貯蔵され、異なるタイプのコイリングを有することができ、異なるタイプの液晶パッキングをもたらす。 このパッキングはファージの作用の異なった段階で六角形からcholestericに等方的に変わることができます。 二重らせんは常に局所的に整列しているが、ウイルス内のDNAは流動性に欠けているため、実際の液晶を表していない。 一方、例えば、ウイルス中にも存在するポリアミンの助けを借りて、in vitroで凝縮したDNAは、局所的に秩序化され、流体である。

細菌および真核生物におけるゲノム組織の基本単位。

主な記事: 核様体の縮合と組織

細菌DNAは、核様体関連タンパク質と呼ばれるポリアミンとタンパク質の助けを借りて詰め込まれています。 タンパク質関連DNAは、核様体と呼ばれる液晶特性を有する濃縮粘性相を形成する細胞内容積の約1/4を占めている。 同様のDNAパッケージングは、葉緑体およびミトコンドリアにも存在する。 細菌DNAは、細菌染色体と呼ばれることがあります。 細菌の核様進化は、ウイルスのタンパク質フリー DNAパッキングと真核生物のタンパク質決定パッキングの間の中間工学ソリューションを表します。

大腸菌の姉妹染色体は、ストレスの多い条件によって凝縮し、ペアリングを受けることによって誘導される。 ストレス誘起凝縮は、姉妹染色体の非ランダムなジッパーのような収束によって起こる。 この収束は、対になった染色体に沿った相同部位の近くで最高潮に達するプロセスである、互いに特異的に同定する同一の二本鎖DNA分子の能力に 多様なストレス条件は、二本鎖切断などの重度のDNA損傷に効果的に対処するために、細菌をプライムするように見えます。 ストレス誘発性染色体凝縮に関連する相同部位の同格化は、二本鎖切断および他の損傷の修復がどのように起こるかを説明するのに役立つ。

真核生物におけるDNA凝縮の異なるレベル。 (1)単一のDNA鎖。 (2)クロマチン鎖(ヒストンを有するDNA)。 (3)セントロメアとの間期中のクロマチン。 (4)前期の間に一緒に縮合クロマチンの二つのコピー。 (5)中期中の染色体。

主要な記事:クロマチン

典型的な長さが数十センチメートルの真核生物のDNAは、マイクロメーターサイズの核の中で容易にアクセスできるように整然とした ほとんどの真核生物では、DNAはヒストンの助けを借りて細胞核に配置されています。 この場合、DNA圧縮の基本的なレベルはヌクレオソームであり、二重らせんは、各ヒストンH2A、H2B、H3およびH4の二つのコピーを含むヒストン八量体 リンカーヒストンH1は、ヌクレオソーム間のDNAを結合し、より凝縮30nmの繊維に10nmの”文字列上のビーズ”ヌクレオソーム鎖のパッケージングを容易にします。 ほとんどの場合、細胞分裂の間に、クロマチンは、ユークロマチンと呼ばれるよりコンパクトな構造によって特徴付けられる活性遺伝子への転写因子の容易なアクセスを可能にし、ヘテロクロマチンと呼ばれるより緊密に充填された領域におけるタンパク質のアクセスを緩和するために最適化される。 細胞分裂の間、クロマチンの圧縮はさらに増加して染色体を形成し、2つの娘細胞のそれぞれにそれらを引きずる大きな機械的力に対処することが 転写の多くの側面は、ヒストンコードとして知られているヒストンタンパク質の化学修飾によって制御される。

染色体足場は、クロマチンをコンパクトな染色体に保持する重要な役割を持っています。 染色体足場は、コンデンシン、トポイソメラーゼIIa、キネシンファミリー4(KIF4)

渦鞭毛藻類は、DNAをどのようにパッケージ化するかという点で非常に分岐した真核生物である。 それらの染色体は液晶状態で充填されている。 彼らは保存されたヒストン遺伝子の多くを失っており、主に渦鞭毛藻ウイルス核タンパク質(DVNPs)または細菌由来の渦鞭毛藻ヒストン様タンパク質(HLPs)を用いてパッケージングを行っている。 彼らがどのように遺伝子へのアクセスを制御するかは不明であり、ヒストンを保持しているものは特別なヒストンコードを持っています。

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では、生物によっては、古細菌のようなHU系または真核生物のようなヌクレオソーム系をパッケージングに使用することがあります。

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