Ну вот, например...

[progenes]

каждый нормальный биолог знает, что удвоение ДНК начинается с конкретной точки начала репликации. Для простоты возьмем геном кишечной палочки. Это одна кольцевая молекула ДНК длиной примерно 4 млн нуклеотидов. На этой кольцевой ДНК есть 1 (одно) место длиной точно 250 нуклеотидов, точно известно какое, точно известно где именно. Точно на это место - назовем его деталь oriC - садится белок инициатор репликации (известно какой), потом на него садится еще один известный белок - загрузки геликазы (третьего белка). Потому туда навешивается еще куча всего и эта вся штука начинает ехать по ДНК и удваивать ее.

Когда эта вся система собирается, то выглядит это примерно так



Но вернемся к этой точке начала репликации. С бактерией разобрались, она маленькая. Не забыли? Точка начала репликации одна штука. На человеческий геном этих точек дофигищи. Их поизучали, понаходили общие детали во всех точках. Создали базы данных известных точек начала репликации у дрожжей например например .

Эти точки начала репликации широко используются в генетической инженерии, как незаменимая деталь конструкции молекулярных векторов. Мы размножаем вектора в бактериях, стало быть нам надо точку, с которой будет проходить удвоение ДНК наших векторов.

Я к чему клоню. Мы как бы инженеры, разобрали клетку-машинку, нашли важную и нужную деталь, описали ее, назвали и даже научились использовать по назначению.

Теперь следите за руками. Взяли бактерию Haloferax volcanii. Бактерия, кроме всего прочего, примечательна тем, что живет в экстремально соленых водах, но сейчас интересна не этим. У этой бактерии на весь геном есть насколько точек начала репликации. А если точно, то четыре.

Если "выключать" каждую отдельную точку, то бактерия хиреет и плохо растет, как и следует ожидать. Не идет репликация. Ну в учебника ж написано, карты генома нарисованы, все ж ясно. А теперь внимание. "Выключили" все точки начала репликации. А бактерии хоть бы что, хотя вру, стала расти даже лучше!

Оказалось, что за неимением точки начала репликации, бактерия начинает удвоение ДНК с любого подходящего места "расплетенной косички" ДНК. Обычно это наиболее используемое место с которого как раз считывается РНК. В этом же месте происходит и активный обмен гомологичными участками. Авторы спекулируют, как такое могло произойти и что все это значит.

Это была всего лишь иллюстрация к неоднозначности и сложности биологических объектов. А еще недавно было ощущение, что мы вполне себе нащупали совершенную инженерную деталь.

Comments

[progenes.livejournal.com]

Это вообще не моя область, но судя по тому, как живо собираются базы данных, у эукариот что-то тоже весьма специфическое существует.

Вот жеж любители объяснять ;-). У меня к ориджину чисто плазмидно-утилитарный подход. Я вообще зацепилась в оглавлении случайно за слово ориждин и посмотрела статейку, чисто проапдейтить базовые знания, а тут такое!

Позавчера я бы еще готова была поспорить, что без ориджина никакой репликации не получится, но эгоистичный ген поломал мои планы.

[metarattus.livejournal.com]

А я не могу без объяснений - в некрасивом мире очень грустно живётся.

Оно состоит в том, что поддержание высокоспецифичности ориджина нужно именно прокариотическим репликонам, поскольку они плавают в одной цитоплазме со всей прочей машинерией из двух соображений:
1. Исключить ложные срабатывания и прочие "конфликты прерываний" с этой самой машинерией.
2. Чтобы не копировалось всё что ни попадёт в цитоплазму (i.e. повысить стойкость клетки к экзогенной паразитической ДНК).

Именно поэтому новость не так уж удивила: отключение специфичности инициации репликации выглядит скорее как ещё один пример деградации одного адаптационного механизма, но не как фундаментальный переворот имеющихся представлений.
Хотя на ранних, доклеточных этапах эволюции жизни такая специфичность, очевидно, была ещё важнее, i.e. это - хотя и деградация системы, но не возврат её в предыдущее состояние.
Вот как-то так.

[progenes.livejournal.com]

Ну я так понимаю, что высокоспецифичность ориджина это прежде всего "легкоплавкие" АТ-повторы. Возможно просто удачное место, чтобы начать дальше расплетать хеликазами.

Ориджин-зависимая репликация дальше сильно синхронизирована с клеточным циклом, особенно у эукариот.

Без ориждина ДНК тупо реплицируется в любое неподходящее время с любого места.

[metarattus.livejournal.com]

>Без ориждина ДНК тупо реплицируется в любое неподходящее время с любого места.

А строго репрессировать сами репликазы в неподходящее время что мешает?

Ведь существющие орджины в отличие от промоторов никак вроде не закрыты и запуск процедуры репликации регулируется как раз экспрессией репликазы, не?

[progenes.livejournal.com]

Ну во первых, что именно из всей машины предлагается строго репрессировать? Там же дофига деталек. Но я готова поспорить, что выключали.

А в статье оказалось, что если ориджины поломать, то репликация становится рекомбиназа-зависимая. Если в нагрузку ко всему вырубить RecA, то наступает полный каюк. Поэтому они там ее хитро индуцибельно репрессировали.

[metarattus.livejournal.com]

>Ну во первых, что именно из всей машины предлагается строго репрессировать?

Ну, саму репликазу инициирующую. Это для отдельного ориджина обычно вродекак один белок всего? Ну или любой из необходимых - процесс же в любом случае остановится должен (в обычном случае).