DNA超螺旋

✍ dations ◷ 2025-07-28 01:55:28 #DNA超螺旋
DNA超螺旋(英语:DNA supercoil)指双螺旋环状DNA扭转后再进一步地扭转,产生的结构类似电话线被扭转之后的样子。 所谓的超螺旋就是:原本已经是螺旋形态的结构进一步再次螺旋缠绕。对DNA而言,原本已经是双股螺旋的结构,如果进一步再次缠绕成为螺旋形,就叫超螺旋。就正常的DNA而言都会维持在超螺旋的状态,乃至将DNA从细胞中萃取出来时也是维持在超螺旋结构。 而DNA维持在超螺旋状态的方法是通过减低回转(turn)数目来达成。通过减低回转数,引入结构性张力而使得DNA发生超螺旋以缓解张力。 超螺旋的发生是因为有结构性张力被引入DNA而导致:为了疏解张力,所以进一步缠绕成为双螺旋。(此处引入张力的前提是:在连续性变形中,如果DNA 扭转的数目减少,但是碱基数仍然不变,则代表每一回转中碱基数目会增加,不同于一般 B DNA 的10.5碱基/回转,则代表有张力被引入结构。注意此处的前提不包括非连续性变形,因为非连续性变形讲的是双股发生断裂而使得碱基数减少,此处讨论的前提是碱基数不变情况下,回转数减少而使的张力增加。) 至于结构性张力被引入的原因,是因为有拓扑异构酶的存在。拓扑酶的作用原理是:对于放松状态的DNA进行切割后,移位,再粘回去,从而将张力引入螺旋之中,导致超螺旋的形成。 拓扑酶引入张力有两种方式:减少连环数(linking number)或增加连环数,都会使张力被引入。而拓扑酶有两种:第一型主要是增加 1个连环数,而第二型主要是减少两个连环数。 举个例子:如果放松状态的DNA透过某方法增加2个 连环数,导入张力,进而形成双螺旋结构,则打开双螺旋结构时就会由第二型拓扑酶减少两个连环数使得每一回转中碱基数目回复放松时的碱基数目,进而导致回复放松状态。 在机制方面,是由于拓扑酶经由在原本右手螺旋的DNA导入右手螺旋或左手螺旋的回转而使得连环数发生对应的增或减。 对细胞的DNA而言,会随时在两种拓扑酶的调控下在放松状态以及超螺旋状态之间变化。然而当DNA 要自我复制或转译时,非得放松的状态不可,因此拓扑酶的调控便对DNA的功能行使有举足轻重的影响。 与DNA双螺旋的旋转方向相同的扭转称为正超螺旋;反之称为负超螺旋。是一种三级构造。 DNA超螺旋有两种存在形式:具绞旋线超螺旋以及螺管式超螺旋。具绞旋线是发生在当DNA从细胞中独立出来后形成的超螺旋状态,而螺管式则是当DNA处于染色质中维持的超螺旋状态。其中以螺管式缠绕的更加紧密,且需要蛋白质的辅助方能形成——染色质中组蛋白。 由于拓扑酶对于DNA双螺旋结构的形成以及放松起关键性作用,换句话说,就是对DNA的表达以及自我复制有调控作用。 因此许多药物被开发来作为拓扑酶的抑制剂,就可以将该药物作为抗生素或抗癌药应用。扭转数(T;twisting number)绞拧数(W;writhing number)与环绕数(L;Linking number)之间的关系可写成:其中,L(环绕数)定义为当一个环状双螺旋DNA分子平铺在平面时,一条链跨越另一条链的次数,T(扭转数),指一条链绕双螺旋假想轴缠绕的圈数,W(缠绕数)亦称为超螺旋数(Number Of Turns Of Superhelix)一般情况下,大多数生物体的DNA是负超螺旋。

相关

  • 麻疹病毒麻疹(拉丁语:Morbilli;德语:Masern;法语:Rougeole;英语:Measles 或 Rubeola;日语:はしか),是麻疹疫苗未出现前,一种好发在儿童身上的传染病,但成人也有一定机会感染。儿童常见的急性病毒是
  • 氢氧化铜氢氧化铜(化学式:Cu(OH)2)是金属铜的氢氧化物。它是一种淡蓝色固体,某些市售的氢氧化铜中混有一些碳酸铜,颜色偏绿。氢氧化铜自从熔铜开始就已经为人所知。公元前5000年的炼金术
  • 古风时期古风时期 (英语:Archaic Greece,前800年 – 前480年),又称古朴时期或远古时期,是古希腊的一个子历史时期。这个定义最早出现在18世纪,由于对希腊艺术的研究,学者发现这个时期出现的
  • 下鼻甲下鼻甲(Inferior nasal concha)有二块,呈卷曲样,形成鼻腔外侧壁的一部分。他们与上鼻甲及中鼻甲担任相同的功能,允许空气进入肺以前的循环及过滤作用。然而下鼻甲是独立的骨骼,
  • 朝廷朝廷指中国、日本等汉字文化圈国家,在皇帝制度下对宫廷、中央政府等统治机构的总称。“朝”:中文所谓的“朝”字具有代表早晨,有今日(一昼夜)含义,在政治上延伸为今日治天下者,引用
  • L02ATC代码L(抗肿瘤药及免疫制剂)是解剖学治疗学及化学分类系统的一个分类,这是由世界卫生组织药物统计方法整合中心(The WHO Collaborating Centre for Drug Statistics Methodolo
  • 太空飞行器航天器又名太空载具、航天器或航天器,是在地球大气层以外的宇宙空间中,基本按照天体力学的规律运动的各种飞行器。航天器与自然天体的不同之处在于其可以受控改变其运行轨道或
  • 英国宇航署name = 'Aero', description = '航空太空科技(航空航天科技)', content = {{ type = 'text', text = [=[本页面没有类似于NoteTA的数量限制。 请自行修改分类名。在NoteTA样板
  • 羚羊见内文。羚羊是对一类偶蹄目牛科动物的统称,广义上包括了羚羊和小羚羊一类的动物(英文中称为“antelope”和“gazelle”)。许多被称为羚羊的动物与人们印象中的相去甚远,有专家
  • 年轻太阳黯淡佯谬年轻太阳黯淡佯谬或年轻太阳黯淡问题是描述水在早期的地球历史上出现观测和天文物理学的预期之间明显矛盾的状况。当时,太阳输出的能量仅是现代的70%。这一问题在1972年被天