Начало на реферати

Организация на наследствения материал при прокариотите


Има и други топоизомерази, които не могат да се причислят към тези два типа и изпълняват по-специални функции. Една от тях, топоизомераза ІV, има задачата да разделя скачени ДНК-пръстени (катенани). Така се предотвратява опасността след репликация дъщерните пръстенни молекули да останат пъхнати една в друга като халки от верига.

По-горе беше казано, че (–)-свръхспирализация се наблюдава при почти всички прокариоти. Изключението са термофилите. Тяхната ДНК е (+)-свръхспирализирана. Всъщност това и следва да се очаква. При нагряване ДНК става все по-нестабилна, докато се денатурира спонтанно при около 70 градуса. Така, докато при 20 градуса пролемът е как при нужда двете вериги да се поразтворят, при 85 градуса трудното е те да се задържат сдвоени през повечето време. (+)-Свръхспирализацията се осъществява от особена топоизомераза, наречена обратна гираза. За това приспособление на термофилите повече няма да става дума.

Плазмидите са цялостни свръхспирали. Доколкото бактериалната хромозома е пръстен, принципно нищо не пречи тя също да бъде свръхспирализирана като цяло. Това обаче не би било изгодно за клетката. Свръхспирализацията не би могла да се регулира в различните участъци. Освен това всяко случайно скъсване би причинило релаксиране на цялата молекула и загуба на вложената в свръхспирализирането енергия. Ето защо бактериалната хромозома е "прихваната" в десетки бримки, всяка от които се държи като отделна пръстенна молекула със свое собствено усукване. Те се наричат още домени (да не се бъркат с обособените части от белтъчната молекула, носещи същото име!). Вероятно краищата им се свързват от белтъци. Средната дължина на бримките е около 40 килобази.

Нуклеиновите киселини in vivo по правило са свързани със структурни белтъци. Свързването се дължи най-вече на електростатично привличане. Нуклеиновите киселини във физиологична среда носят отрицателен заряд поради остатъците фосфорна киселина в скелета си. Съответно белтъците, свързали съдбата си с нуклеиновите киселини, са богати на основни аминокиселини и са положително заредени.

Нуклеоидът на еубактериите съдържа структурни белтъци подобно на еукариотния хроматин, но в по-малко количество. Те се наричат хистоноподобни. За съжаление комплексите, които образуват с ДНК, са много крехки и затова още не са изолирани и изучени. Архебактериите за разлика от еубактериите освен хистоноподобни белтъци съдържат и хистони, т.е. структурни ДНК-свързващи белтъци от еукариотен тип. Това е един от белезите, които сближават тази група прокариоти с еукариотите.

В бактериалната хромозома гените са подредени доста нагъсто. Нещо повече, гените, които кодират функционално свързани молекули (например ензими от един биохимичен път), обикновено са плътно един до друг и се презаписват заедно. Заетият от тях участък се нарича оперон.

Освен гените (кодиращата ДНК) всеки геном съдържа известно количество ДНК, която не се презаписва – некодираща ДНК. При прокариотите некодиращата ДНК е сравнително малко. Тя включва най-вече последователности, които регулират транскрипцията. (Ако даден ДНК-участък не се презаписва, от това не следва, че той няма отношение към презаписването!) Има и един обособен участък, от който винаги започва репликацията – т. нар. начало на репликация. Част от ДНК просто разделя отделните участъци, без самата тя видимо да служи за определена цел. Тази част обаче е нищожна. Изобщо прокариотният геном е рационално "разграфен" на гени и регулаторни последователности. Създава се впечатлението, че всеки нуклеотид струва скъпо на клетката. В бактериалната хромозома и плазмидите е трудно да се открие участък, чиято функция да не личи "от пръв поглед".

Организация на наследствения материал при прокариотите facebook image
Публикувано от: Марийка Колева

Използване на фолио от напълнен полиетилен 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.