Версия для слабовидящих
Геометрия ДНК оказалась значительно сложнее «двойной спирали» Печать Email
Новости об инновациях
16.10.2015

Изображение: Thana Sutthibutpong. Изображение: Thana Sutthibutpong.

ДНК скручивается не только в известную всем по учебникам биологии двойную спираль — эта макромолекула способна принимать самые фантастические формы, выяснили биологи. Новое исследование представлено в журнале Nature Communications.

Хрестоматийная двойная спираль, которую Джеймс Уотсон и Френсис Крик представили в своей работе по структуре ДНК в 1953 году, соответствует лишь небольшому участку макромолекулы, выяснили авторы нового исследования.

«Уотсон и Крик смотрели лишь на один поворот спирали — всего 12 пар оснований нуклеиновых кислот», — отметила соавтор статьи Сара Харрис (Sarah Harris).

Однако ДНК состоит из примерно трех миллиардов пар оснований (у человека), и целый метр генетической информации должен уместиться внутри клетки, диаметр которой не превышает десяти микрон. Чтобы втиснуться в ядро клетки, молекула ДНК должна быть точно и тесно скручена.

Чтобы разобраться в этом процессе, ученые воссоздали молекулы ДНК в лаборатории. Поскольку отдельные нити ДНК не скручиваются, исследователям пришлось с большим трудом скручивать и раскручивать спираль, виток за витком, используя короткие круглые фрагменты, состоящие из тысяч пар оснований.

В итоге взору ученых предстало множество причудливых форм.

«Некоторые витки обладали острыми углами, некоторые напоминали восьмерки, наручники, ракетки или даже швейные иглы. Некоторые в результате многочисленных закруток становились похожи на палочки», — рассказала ведущий автор статьи Росица Иробалиева (Rossitza Irobalieva).

Чтобы выяснить, как такие петли с генетическим кодом ведут себя в реальном времени, ученые выделили чистые препараты кольцевой ДНК с разной степенью скрученности, заморозили их и составили трехмерные модели этих фрагментов.

Компьютерное моделирование показало, что

даже мостики пар оснований, придающие спирали ДНК ее структуру, иногда разрываются. Речь идет о мостиках между комплементарными основаниями (аденином и гуанином, например). При скручивании и раскручивании спирали эти мостики нередко распадаются. Этот феномен и позволяет ДНК сгибаться, чтобы уместиться на ограниченной площади клеточного ядра.

Исследование необычных форм ДНК имеет и практическую пользу: ученые смогут лучше понять работу препаратов, взаимодействующих с этой молекулой. Дело в том, что эффективность лекарств зависит от того, как их молекулы узнают определенную структуру внутри клеток организма (подобно тому, как ключ подходит к замку).

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/geometriya-dnk-okazalas-znachitelno-slozhnee-dvoinoi-spirali

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта