поиск |
Новости химической науки > Что происходит с ДНК при ее растяжении?21.10.2009 Исследователи из Европы однозначно определили, что происходит с молекулой ДНК при ее растяжении до предела прочности – этот вопрос интересовал биохимиков десятки лет.
Растянутая до предела нить ДНК с флуоресцентными метками. (Рисунок из Proc. Natl. Acad. Sci.,2009, DOI: 10.1073_pnas.0904322106)
Информация о процессах, протекающих при растяжении ДНК весьма важна, так как в процессах репликации, репарации и транскрипции ДНК клетки подвергается многочисленным механическим воздействиям. Информация о эластичных свойствах ДНК может снабдить исследователей новой информацией об особенностях взаимодействия ДНК с белками-ферментами, управляющими протеканием этих процессов.
Почти два десятилетия назад было показано, что при растяжении молекулы двуспиральной ДНК с ней происходит необычное превращение. Первоначально молекула сопротивляется растяжению. При приложении силы со значением 65 пиконьютон биомолекула растягивается до длины, в 1,7 раз превышающей исходную длину, после чего вновь продолжает сопротивляться растяжению уже вплоть до разрыва.
Для объяснения наблюдаемых явлений было предложено две гипотезы. Первая заключается в том, что молекула ДНК остается неповрежденной, а при нагрузке 65 пН расплетается, сохраняя двуспиральное строение. Вторая гипотеза заключается в том, что механическое усилие приводит к плавлению двуспиральной ДНК (разрыву водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями) и переходу ДНК из дву- в односпиральное состояние.
Эрвин Петерман (Erwin Peterman) с коллегами из Нидерландов, Франции и Швеции определил, какая из гипотез верна. Исследователи воспроизвели эксперимент по растяжению нити ДНК, прикрепив 5’ и 3’-концы двуспиральной ДНК к бусинам из полистирола, сами бусины могут перемещаться с контролируемой силой натяжения нити при помощи системы лазеров – оптических щипцов.
Методика Петермана отличалась от ранее проведенных экспериментов по растяжению ДНК тем, что в систему было введено две флуоресцентные метки, одна из которых селективно связывается с односпиральной ДНК, а другая – с двуспиральной. Эти метки позволяют однозначно определить, сохраняет ли при растяжении ДНК двуспиральное строение или все же происходит разрыв водородных связей между парами А-Т и Г-Ц.
Эксперименты Петермана продемонстрировали, что при натяжении ДНК постепенно происходит распаривание двуспиральной ДНК, которое, к тому же, происходит с обоих концов цепи, к которым прикладывается механическая нагрузка. Таким образом, эксперименты подтвердили, что правильной является вторая гипотеза, и при механической нагрузке двуспиральная ДНК превращается в односпиральную, длина которой на 70% больше длины исходной двуспиральной.
Источник: Proc. Natl. Acad. Sci.,2009, DOI: 10.1073_pnas.0904322106 метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология, #нанотехнологии, #физическая химия, #химия полимеров Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Что происходит с ДНК при ее растяжении?" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|