Воскресенье, 12.05.2024, 12:20 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [786]
Снежный человек [1076]
Морские чудовища [986]
Сухопутные твари [881]
Летающие монстры [244]
Подземные твари [60]
Динозавры,мегафауна [1470]
Теория [1200]
Акулы [263]
Бабочки [154]
Грибы [209]
Гусеницы [60]
Дельфины [171]
Ежи [35]
Жуки [114]
Зайцы [31]
Змеи [250]
Кальмары,осьминоги [188]
Киты [283]
Копытные [573]
Кораллы [151]
Кошачьи [791]
Крокодилы [112]
Крысы,мыши [350]
Летучие мыши [159]
Лягушки [193]
Медведи [343]
Медузы,моллюски [208]
Микроорганизмы [605]
Морские звезды [38]
Морские львы,тюлени [150]
Муравьи [243]
Мухи,комары [279]
Насекомые [382]
Обезьяны [631]
Пауки [312]
Пингвины [93]
Псовые [636]
Птицы [1113]
Пчелы [344]
Ракообразные [194]
Растения [596]
Рыбы [869]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [148]
Сурикаты,грызуны [297]
Тараканы [56]
Улитки [76]
Хамелеоны [17]
Черви [204]
Черепахи [130]
Ящерицы [187]

Интересное
Аномальные новости

Хроники природных катастроф

Календарь
«  Апрель 2013  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2013 » Апрель » 2 » Бактерии используют столкновения репликации и транскрипции для собственной эволюции

09:35
Бактерии используют столкновения репликации и транскрипции для собственной эволюции
У бактерий репликация (удвоение ДНК, предшествующее делению клетки) и транскрипция (синтез РНК на ДНК-шаблоне) происходят в одно и то же время в одном и том же месте. То есть пока на бактериальной хромосоме работает РНК-полимеразная машина, синтезирующая РНК, на этой же ДНК начинает действовать аппарат репликации.



Транскрипция может идти репликации навстречу, и тогда лобовое столкновение неизбежно. Но даже если обе ферментативные машины едут в одну сторону, они всё равно сталкиваются, так как реплицирующий аппарат быстрее транскрипционного. И всё бы ничего, но неполадки в работе реплицирующих ферментов приводят к изъянам в самой ДНК: в ней возникают дыры, куски генетической информации меняются местами, наконец, в процессе клеточного деления могут возникнуть проблемы с распределением генетического материала по дочерним клеткам. Поэтому при столкновении репликации с транскрипцией реплицирующая машина останавливается и ждёт, когда третья группа ферментов из системы репарации устранит повреждения в ДНК.

Чтобы избежать опасных повреждений генома, бактерии особым образом организуют гены в ДНК. Как известно, во время репликации белки расплетают исходную ДНК и на каждой нити синтезируют по комплементарной копии. Однако ДНК состоит из двух антипаралелльных нитей, а фермент с каждой из них может работать только в одном направлении. Поскольку обе нити удваивает один и тот же белковый комплекс, молекулярная машина идёт на хитрость: одна нить синтезируется непрерывно, а другая — в виде коротких фрагментов (так называемых фрагментов Оказаки), которые потом сшиваются в одну целую нить. Получающиеся молекулы ДНК носят название лидирующей и запаздывающей.

Лобовые столкновения между репликацией и транскрипцией происходят на запаздывающей копии, так как транскрипционная машина идёт по материнской цепи запаздывающей копии ДНК как раз навстречу реплицирующим ферментам. (А столкновения «хвост-в-нос» происходят на лидирующей цепи, так как тут репликация и транскрипция движутся в одном направлении.) У всякого гена есть смысловая последовательность (на одной цепи ДНК) и антисмысловая (на противоположной, комплементарной цепи ДНК). Бактерии, как показали учёные из Вашингтонского университета (США) под руководством Хуры Меррик, смысловую часть генов стараются оставить на лидирующей цепи, чтобы уменьшить вероятность повреждений (поскольку лобовое столкновение неизбежно, а догоняющее лишь более или менее вероятно).

Однако, как пишут исследователи в журнале Nature, далеко не все гены ориентируются таким образом: например, у Bacillus subtilis 25% генов (и среди них 6% особо важных) записаны в запаздывающей цепи с её неизбежными столкновениями белков. Тогда исследователи решили сравнить давление естественного отбора на гены запаздывающей и гены лидирующей цепи. Оказалось, что бактерии специально придерживают на запаздывающей, проблемной цепи те гены, от которых нужна большая изменчивость. Грубо говоря, запаздывающая цепь для бактерий — это что-то вроде эволюционной лаборатории, где можно создать новые варианты генов. А много разных вариантов генов — значит, больше возможностей выжить при изменениях в среде. Причём в запаздывающей цепи оставались преимущественно длинные гены, на которых вероятность столкновения реплицирующей и транскрибирующей машины была особенно высока.

Чем чаще сталкиваются на гене молекулярные машины, тем больше вероятность того, что в ДНК случится повреждение. И, следовательно, тем меньше вероятность того, что это повреждение исправят репарирующие белки. Повреждение останется в виде мутации, которая даст новый вариант белка — возможно, более удачный, чем прежний. Получается, что бактерии приспособили недочёт в своей молекулярной машине для собственной же эволюции: не дожидаясь, пока внешняя среда пошлёт им какой-нибудь мутаген, они сами предоставляют естественному отбору варианты для выбора. Вообще, у всех организмов работа ДНК-белковых молекулярных машин чревата мутациями, но бактерии продемонстрировали к этому феномену исключительно утилитарный подход.

http://science.compulenta.ru/743348/
Категория: Микроорганизмы | Просмотров: 1887 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Бигфут выпивает добычу досуха (41)

Турист снял следы снежного человека (20)

Редактирование генома сделает сумчатых куниц устойчивыми к яду инвазивных жаб (20)

Слоны выбрали способ приветствия (24)

Теории о происхождении снежного человека (60)

Тихоходки могут распространяться ветром (30)

Шимпанзе сохраняют способность учиться во взрослом возрасте (26)

Зачем попугаи убивают и усыновляют птенцов друг друга (31)

Шмели не захотели самостоятельно решать задачу для двоих (29)

Самки клопов вырастили на ногах грибы для защиты яиц от наездников (31)

Звери, похожие на бигфута, встречаются по всему миру (46)

Зачем зебры покачивают головой (27)

Зачем белухи меняют форму лба (32)

Снежный человек пьет кровь мертвых животных (70)

Домашние попугаи отличили созвон от видео с другой птицей (45)

Назвали породы собак, которых чаще всего кусают клещи (38)

Человекообразные обезьяны впервые обработали рану лекарственным растением (36)

Ослабление магнитного поля планеты посчитали причиной первого взрыва биоразнообразия на Земле (39)

Сумчатые куницы предались полуночной сиесте (38)

Пенис альпак во время спаривания достал до рогов матки (40)

Удлиненные морды рыжих лисиц и песцов оказались адаптацией к мышкованию (32)

Сколько мамонтов смогло бы выжить на современной Аляске (43)

Палеонтолог нашел причину наличия двойных клыков у некоторых саблезубых (70)

Шум дорожного движения помешал птенцам вылупиться из яиц (34)

Восьмилучевые кораллы первыми из животных освоили биолюминесценцию (67)

У хрящевых рыб нашли суставы как у наземных животных (42)

Хемогенетическая активация нейронов гипоталамуса повысила аппетит макак (44)

Семь лет считавшийся самцом бегемот из японского зоопарка оказался самкой (68)

Дата рождения определила репродуктивную тактику самцов кальмара (40)

Создан позволяющий отличить слоновую кость от бивней мамонтов подход (63)

Сокращение численности карибу может быть связано с миграциями белохвостых оленей (50)

Зачем воскрешать мамонта (64)

Что стало с собаками после года веганской диеты (76)

Палеонтологи пересмотрели строение гигантских саблезубых лососей (77)

На темп и ритм птичьего пения повлияли гены (52)

Куры покраснели от эмоций (40)

На обочине дороги в Огайо заметили животное, истребленное 200 лет назад (66)

У черных ревунов обнаружили эффект дорогого врага (50)

Первые биолюминесцентные организмы появились 540 млн лет назад (40)

Клонировали еще двух вымирающих американских хорьков (43)

Поляризованный лунный свет помог муравьям отыскать путь домой (53)

Акулы предпочитают жить в теплой воде с температурой 20-22 градуса (44)

У миног нашли зачатки симпатической нервной системы (58)

Молодые самцы лазоревок уступили чужих самок старшим сородичам (37)

Палеонтологи открыли древнюю гигантскую змею (66)

Как работает антимикробный пептид из морского червя (39)

НАСА попросили помочь в поисках Лох-Несского чудовища (83)

Обнаружили останки крупнейшего ихтиозавра Земли (67)

Описали новый вид древних гигантских кенгуру (57)

Микробиологи рассказали о бактериальном вампиризме (49)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (34379)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (22652)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (22081)

Русские монстры: от древности до наших дней (20852)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (16439)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (16057)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (15583)

Морского червя приняли за инопланетянина (15102)

Откуда вынырнули русалки? (14918)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (14697)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (14440)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (14203)

Неведомое существо обитает в Приморье (13826)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (13691)

Логово снежного человека обнаружено в США (13424)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (12958)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12048)

10 неожиданно опасных пород собак (11746)

Монстры океанов (11731)

Чупакабра добралась до Воронежской области (11666)

Морской змей в Черном море (11443)

Кракен - чудовище из морской бездны (11217)

Похороны настоящей… русалки (11216)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11036)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (10805)

Страшное насекомое замечено в Индии (10781)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (10748)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (10723)

Распутывая ДНК бигфута (10697)

Крысы умнее, чем Google (10601)

Львы дружески трутся друг о друга (10575)

Когда просыпаются русалки (10544)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (10408)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (10262)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (10216)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (10122)

Монстры уходят на глубину (10087)

Кого боятся белые акулы (10006)

Морские дьяволы (9890)

Хайгейтские вампиры (9807)

Проект "Криптозоология" © 2010-2024 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика