Потребителски вход

Запомни ме | Регистрация
Постинг
27.09.2021 20:25 - Къде са гледали Уотсън и Крийк - Не просто спирала: 21 начина, по които може да изглежда вашата ДНК
Автор: radostinalassa Категория: Технологии   
Прочетен: 378 Коментари: 0 Гласове:
0


Постингът е бил сред най-популярни в категория в Blog.bg
  Когато чуем „ДНК“, неизбежно си представяме двойна спирала по часовниковата стрелка. Но като цяло ДНК в нашите клетки не винаги изглежда така. Тя може да бъде много различна: широка, тясна, счупена, кръстовидна, тройна и дори четворна, а понякога и напълно усукана в другата посока. Нека да видим защо това се случва, как ни заплашва и къде са гледали Уотсън и Крийк.   Нахвърляне на идеи Уотсън и Крик не бяха единствените, които разглеждаха 3D модела на ДНК. Те дори не бяха първите. Голямо разнообразие от молекулярни форми може да бъде конструирано от парчета биохимични данни и имаше много възможности.   Условията на проблема бяха еднакви за всички. В началото на 1953 г. вече беше ясно как действа нуклеотидът:   остатъкът от фосфорна киселина, захар, една от азотните основи: аденин (А), гуанин (G), тимин (Т) или цитозин (С). Известно е също, че азотните основи са разпръснати по веригата по някаква причина: във всяка молекула на ДНК общото количество аденини и гуанини е строго равно на количеството на тимините и цитозините. Освен това във всички рентгенови лъчи на Розалинд Франклин и Реймънд Гослинг, независимо от това кое парче ДНК е било отпечатано върху тях, самата нишка е със същата дебелина. Това означава, че формата остава непроменена за всяка нуклеотидна последователност.   От тези уводни бележки Линус Полинг и Робърт Кори съставят своя модел - тройна спирала, настръхнала с азотни основи от всички страни (биохимиците са назначили фосфат и захар за ролята на вътрешно ядро). Този дизайн изглеждаше нестабилен: не беше ясно защо отрицателно заредените фосфатни групи в центъра на спиралата не се отблъскват.   ДНК структура според Полинг и Кори Линус Полинг, Робърт Б. Кори / PNAS, 1953 г. Брус Фрейзър реши този проблем, като обърна структурата отвътре навън: в неговата версия три нишки гледаха с фосфати. Азотните основи бяха обърнати навътре, но Фрейзър не можа да обясни как са свързани.   Най -стабилен беше моделът Уотсън и Крик с двойна спирала, усукана вдясно. Подобно на Фрейзър, учените поставят фосфатите отвън и азотните основи отвътре. Имаше и ясен принцип на тяхното противопоставяне в този модел: A на една верига винаги беше свързана с T на друга, а G - с C. Това обясняваше защо дебелината на конструкцията е стабилна - двойките AT и GC са около същия размер.   Скица на молив за структура на ДНК от Francis Crick Wellcome Images / CC BY-SA 4.0 След това имаше и други опити да се събере отново ДНК в нова форма. Холандският биохимик Карст Хогстийн например забеляза, че е възможно да се свържат същите двойки нуклеотиди с други лица - така че спиралата също остана стабилна, но се оказа по -тънка. Други автори са изобразявали ДНК като спирала с редуващи се завой наляво и надясно или дори като две двойни спирали, които образуват една четворка. И въпреки че съществуването на двойната спирала на Уотсън-Крик оттогава се потвърждава многократно, през 21-ви век хората продължават да спекулират каква форма приема ДНК веригата в клетката, където е много по-трудно да се види, отколкото в тест тръба. Вярно е, че нито една от алтернативните идеи досега не се оказа достатъчно добра, за да изостави класическата двойна спирала с дясна ръка.   Уотсън и Крик направиха нещо повече от разрешаване на спора относно формата на ДНК. Техният модел незабавно обяснява как работи тази форма: кореспонденцията едно към едно прави всяка нишка шаблон за другата. Имайки само една от веригите, винаги е възможно да се възстанови втората по нея - всички съвременни модели на предаване на генетична информация се основават на този принцип.   Въпреки това повечето от „отхвърлените“ идеи се оказаха по някакъв начин верни. В продължение на почти 70 години внимателно изследване на ДНК в него са открити почти всички възможни видове базови връзки, други спирали и дори ляв завой.   Завийте на грешното място Самата двойна спирала може да бъде структурирана по различни начини. Това беше забелязано от Розалинд Франклин, въпреки че тя не предполагаше, че пред нея има спирала и дори двойна. При нормални условия, напомнящи за вътреклетъчните, ДНК в снимките на биолога имаше "хлабава" форма, която Франклин нарече В-ДНК. Но ако влажността в епруветката падне под 75 процента, получената А-ДНК е по-широка и плътна.   A (вляво) и B (вдясно) форми на ДНК, както се вижда от Rosalind Franklin Rosalind Franlkin, Raymond Gosling / Acta Crystallographica, 1953 Както се оказа по-късно, А-ДНК наистина е усукана по-здраво: тя отнема 10 нуклеотида на бобина, а не 11, както в В-ДНК. И те са разположени не перпендикулярно на оста на симетрия на спиралата, а под ъгъл: ако в В-ДНК нуклеотидите обикновено се изобразяват като хоризонтални линии, в А-ДНК те трябва да бъдат начертани наклонено.   Уотсън и Крик избраха В-ДНК като основа за своя модел и не бяха прави. По-късно се оказа, че B-вариантът наистина се псреща в клетката много по . често и  сега тя се счита за основната форма на съществуване на ДНК и всички отклонения често се означават с общия термин "не-В ДНК".   Нещо повече, истинската двойна спирала почти никога не отговаря на своя идиличен модел. В живите системи В-ДНК обикновено е усукана малко повече, отколкото предвиждат Уотсън и Крик, а средният брой нуклеотиди на завъртане на спирала в нея не е 10 или 11, а около 10,5. Освен това отделни двойки нуклеотиди постоянно се отклоняват от зададената „хоризонтала“ (това се нарича „завъртане на витлото“), така че спиралата никога не е абсолютно гладка и равномерна - тук -там грапавостта стърчи отстрани: краищата на нуклеотидите под различни ъгли.  





"Пропелерен" оборот на нуклеотиди в В-ДНК James D. Watson et al. / Молекулярна биология на гена, 2008 По -късно се оказа, че спиралите на спиралата могат не само да лежат по -плътно или по -спокойно, но и напълно да се усукат обратно на часовниковата стрелка (например спиралата на кулата Evolution в Москва Сити, която ясно символизира нишката на ДНК, е усукана наляво) . По странно стечение на обстоятелствата, точно този вид ДНК е наблюдаван през 1979 г., когато най -накрая беше възможно да се изследват нуклеинови киселини с висока разделителна способност. Все още беше двойна спирала, но в съвсем различна форма: 12 нуклеотида на оборот, дори по-тънки от В-ДНК и усукани не надясно, а наляво. Изпъкналите на повърхността фосфатни групи не образуват гладка спирала, а зигзаг, така че новата версия се нарича Z-образна.  
image




A-DNA (вляво), B-DNA (в центъра), Z-DNA (вдясно) Mauroesguerroto / wikimedia commons / CC BY-SA 4.0 това, разбира се, не означава, че моделът на Уотсън-Крик е грешен. Z -формата е получена при доста екзотични условия - в разтвор с висока концентрация на соли. А в клетката също се получава от В-ДНК само при определени обстоятелства: например, когато „напрежението“ на веригата е твърде високо и трябва да се освободи. Напрежението се появява поради прекомерно усукване: нишките на ДНК вече са увити една спрямо друга, но образуваната от тях двойна спирала се навива около някакъв протеин (например хистон), възниква т. Нар. Суперсвиване. Преходът към Z -формата помага за облекчаване на напрежението и отпускане на ненужните завои - а това от своя страна е важно, така че новите протеини да могат да се свързват с ДНК, например полимераза по време на транскрипцията.   Следователно, ДНК често приема Z-формата по време на генната транскрипция. Освен това, колкото повече Z-ДНК в този случай, толкова по-активна е транскрипцията. Хистоните не могат да се свързват с Z-ДНК, така че никой не пречи на полимеразата да си върши работата. И това, между другото, активно се използва от туморни клетки, в които спирала с лява ръка се появява навреме пред нужните им гени.   Evolution Tower (преден план) изглежда като лява ДНК mos.ru / CC BY-SA 4.0 Тогава бяха открити други форми на двойната спирала. В зависимост от съдържанието на влага, съдържанието на сол и нуклеотидната последователност в определен регион, ДНК може да бъде още по-удължена (Е-ДНК) или да се свие (С- и D-ДНК), да включва метални йони (М-ДНК) или да бъде разтеглена така че вместо азотни основи в центъра на спиралата се появяват фосфатни групи (S-ДНК). И след като към списъка бяха добавени други видове вътреклетъчна ДНК, като ядрена N-ДНК и рекомбинантна R-ДНК (които обаче бяха включени в този списък не поради тяхната форма, а позицията в клетката или произхода), в английската азбука за вариантите на ДНК, буквите са почти изчезнали. Всеки, който реши да отвори друга неканонична форма, ще трябва да избере от пет безплатни: F, Q, U, V и Y.   Азбучен списък на ДНК формите А-ДНК е двуверижна, малко по-дебела от В. В-ДНК е тази, която Уотсън и Крийк са построили. С-ДНК е двуверижна, 9,3 нуклеотида на оборот. D-ДНК е двуверижна, тясна: 8 нуклеотида на оборот, съдържа много тимини. Е-ДНК е двуверижна, още по-тясна: 15 нуклеотида на два завъртания. G-ДНК е четворна спирала с гуанинови тетради. Н-ДНК е тройна спирала. I-ДНК е две двойни спирали, държани заедно от привличането на техните цитозини. J-ДНК е друга тройна спирала, образувана от AC повторения. К -ДНК - ДНК от трипанозоми, особено богата на аденини. L-ДНК- ДНК на базата на L-дезоксирибоза (не D- както обикновено). М-ДНК-В-ДНК в комплекс с двувалентни метали. N-ДНК е ядрена ДНК. О-ДНК е началната точка на удвояване на ДНК в бактериофаг λ. P-DNA е тройната спирала на Полинг-Кори. R -ДНК - рекомбинантна ДНК (получена чрез вмъкване на чужд фрагмент). S-ДНК е двуверижна, опъната 1,6 пъти по-силна от В-формата. Т-ДНК-подобна на D-формата, открита в Т2 бактериофага. W-ДНК е синоним на Z-ДНК. X-ДНК е двуверижна спирала, образувана от AT повторения. Z-ДНК е двуверижна, лява. N+1  


Тагове:   ДНК,   версии,


Гласувай:
0



Няма коментари
Търсене

За този блог
Автор: radostinalassa
Категория: Технологии
Прочетен: 8682481
Постинги: 9766
Коментари: 16187
Гласове: 6021
Календар
«  Февруари, 2023  
ПВСЧПСН
12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728
Блогрол
1. Децата на дявола - нехора, сатанисти, педофили
2. Телегонията не съществува при бялата раса
3. Болкотерапия чрез молитвената поза. Лекува епилепсия, рак и пр. болести чрез активиране на защитните ни механизми.
4. Страшните истини - духовни, ДНК, синя кръв - евреи, араби, индуси, китайци.
5. Основното генетично различие между трите раси са пръстовите отпечатъци
6. Заземяването лекува възпалителните процеси
7. Мусорна ДНК. Холограма на плода. Педента на ДНК.УЗИ.
8. Душата, нейната генетика, потомците ни.
9. Връзката между българи и шумери
10. Реинкарнацията и генетиката
11. Раждането на тракийската азбука
12. На земята живеят четири вида човек
13. ГЕНЕТИЧНИЯТ АНАЛИЗ В ТЪРСЕНЕ НА ИСТИНАТА ЗА ЕТНИЧЕСКИЯ ПРОИЗХОД НА ДРЕВНИТЕ И НАСТОЯЩИ БЪЛГАРИ
14. Американските бомби с обеднен уран
15. Лицензиран расолог - Вл. Авдеев
16. Енергоновата система на кръвта
17. Руският език не е руски, а български
18. Подслушват ли телефона ви?
19. Българският език - езикът на първите хора!
20. КОВИД - 19 и старите лекари
21. Хидра 1 и Хидра 2 - рак
22. Ябълков оцет - мастер клас
23. Истината за атеросклеротичните плаки и гъбичките
24. Уникален артефакт от Сибир, който принуди учените да преразгледат историята на древния свят
25. Мусорната ДНК се оказва критична за видообразуването
26. Д - р Райън Коул , патоанатом - ваксините са токсини
27. Ето я истината защо Русия нападна Украйна
28. Русия дълго време толерираше лудориите на западните си партньори и беше твърде толерантна към тях -лазерният"Метадрон Орхидея"
29. В България е създадена най - ранната писменост в света https://www.youtube.com/watch?v=q2TRX1vkCFg
30. Без САЩ комунизма нямаше да се роди