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 Inserito il - 14 giugno 2010 : 19:54:21
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Buonasera a tutti e scusate il disturbo.
Quando si parla di superavvolgimento nei procarioti entro sempre un pochettino in confusione perchè ho diversi dubbi che mi assalgono.
Da quanto ho capito (correggetemi se sbaglio) il cromosoma batterico (es. di DNA procariotico) è una molecola circolare (quando rilassato) costituita da DNA a doppia elica (coil). Questo però può trovarsi anche nella forma SUPERAVVOLTA sottoforma di una struttura chiamata SUPERELICA; il grado di superavvolgimento è controllato dalle topoisomerasi, particolari enzimi capaci di modificare la topologia del DNA andando ad agire sul cosiddetto numero di legame (Lk)
[Nel progranmma non abbiamo approfondito moltissimo il discorso sul numero di legame; ci è stato detto che esso riguarda il numero di volte che una catena di DNA si incrocia con un'altra; ovviamente non soddisfatto di questa definizione sono andate a cercare, da cocciuto come sono, la definizione ed ho visto che tale numero dipende da due fattori: il numero di volte che un singolo filamento della doppia elica si incrocia con il suo complementare, e cioè il passo dell'elica [Tw=twis]), ma anche dal numero di volte che l'asse della doppia elica si incrocia su se stesso nello spazio [Wr=Writh]).
Si legge poi che esistono 2 tipi di superavvolgimento: positivo e negativo (e qui ho una frase che vorrei sapere se è corretta: generalmente superavvolgimenti negativi rilassano la struttura del DNA. Vero?)
Topoisomerasi I: enzima capace di modificare il numero di legame di una unità grazie alla capacità di rompere temporaneamente solo uno dei due filamenti della doppia elica (in poche parole agisce solamente sul passo dell'elica? In altri termini modifica solo il twist?). Essa può aumentare il numero di legame (n+1) o rilassare la molecola (n-1).
Topoisomerasi II: enzima capace di romprere contemporaneamente entrambi i filamenti della doppia elica (agisce cioè su Wr?) e di modificare perciò di 2 unità il numero di legame Lk.
anche in questo caso la topoisomerasi II può sia incromentare Lk (n+2) che rilassare la struttura (n-2) ?
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"Non è mai tardi per tentar l'ignoto. Non è mai tardi per andar oltre."
Gabriele D'Annunzio |
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45 Messaggi |
Inserito il - 15 giugno 2010 : 19:54:53
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Nessuna risposta alle mie domandine!? |
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Città: parma
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Inserito il - 19 giugno 2010 : 20:33:50
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ciao, provo a risponderti io (ma sono quasi sicuro di dover subire correzioni  )
intanto sì, il cromosoma batterico è normalmente circolare.
dovresti immaginare la doppia elica chiusa su sè stessa.
ora, se tu osservi dall'alto questo genoma circolare, puoi vedere l'elica girare su sè stessa. ogni volta che completa un giro (in condizioni normali è ogni 10,4 bp) è un unità di Linking Number (LK)
ti faccio un esempio. hai un genoma circolare di 400 bp in condizioni fisiologiche e senza superavvolgimenti.
facciamo che invece di 10,4 bp, un giro sia fatto di 10 basi tonde (per semplificare)
il LK in quelle condizioni sarà uguale a 400/10 = 40
adesso uso questa immagine per sostenere il resto della spiegazione
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Circular_DNA_Supercoiling.png
Se tu prendi un elastico piuttosto lungo, lo apri e aggiungi una torsione (a destra o a sinistra) e poi lo richiudi, vedrai questo elastico che distribuisce questa torsione lungo tutto il suo corpo rimanendo circolare (seconda riga nell'immagine, il fatto che sia positivo o negativo dipende dalla direzione della torsione, cioè se a destra o a sinistra)
ma può anche presentarsi in un'altra forma e scaricare questa tensione creando un avvolgimento su se stesso (la terza riga dell'immagine) tipo i fili della cornetta del telefono quando si attorcigliano (il meccanismo alla fine è lo stesso).
quindi, queste torsioni possono scaricarsi nell'una o nell'altra forma e quindi un'alterazione del numero di legame può scaricarsi sia come twist che come writhe
la formula del linkin number infatti è LK = TW + WR
l'elica del DNA è destrogira, significa quindi che se io aggiungo un superavvolgimento a sinistra, provoco un rilassamento. infatti un superavvolgimento a sinistra è detto negativo.
discorso contrario per quello a destra.
La differenza tra le due topoisomerasi risiede nel meccanismo.
la topoisomerasi I è capace di introdurre un taglio solo in uno dei due filamenti così da permettere al filamento integro di passarci in mezzo modificando di una unità il LK.
Come la topoisomerasi II, NON ha una specificità di azione sui TW o sui WR semplicemente perchè queste proteine si legano al DNA, lo tagliano, gli modificano LK secondo le loro competenze, e lo richiudono.
Sarà poi il DNA che, in base a quanti superavvolgimenti si trova, scaricherà le tensioni come TW o come WR. Ovviamente modificando LK necessariamente anche TW o WR subiranno incrementi o riduzioni. Ma non è l'azione della proteina a far propendere per uno scaricamento come TW o uno come WR.
topoisomerasi II è capace di modificare LK di due unità per volta perchè separa e riunisce entrambi i filamenti.
immaginati di avere un DNA circolare superavvolto positivamente in queste condizioni
TW = 0 (il DNA non risulta schiacciato)
WR = 1 (ma presenta quel cappio che ricorda un filo della cornetta telefonica avvolto)
che sommati fanno LK = 1
la topoisomerasi 2 taglia i filamenti, li fa passare sotto e li riattacca
a quel punto hai un DNA con
TW = 0
ma WR = -1 perchè adesso il giro dell'avvolgimento è invertito
e quindi LK = -1 è stato variato di due unità.
certe cose è meglio vederle sull'immagine, mi sto riferendo ai DNA della terza riga sempre dell'immagine di prima.
topoisomerasi 2 per fare questo ha bisogno di ATP ma può spostare LK dalla condizione iniziale.
topoisomerasi 1 invece si limita a rilassare i superavvolgimenti e sfrutta l'energia immagazzinata nell'avvolgimento dell'elica stessa. infatti topoisomerasi 1 può solo riportare il DNA verso la condizione iniziale, quella in cui LK corrisponde al numero di bp diviso 10 (le basi di un giro).
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Compattazione DNA, Superavvolgimento, Topoisomerasi
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