Суббота, 12.09.2026, 16:10 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [793]
Снежный человек [1153]
Морские чудовища [1089]
Сухопутные твари [930]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1683]
Теория [1272]
Акулы [275]
Бабочки [169]
Грибы [231]
Гусеницы [66]
Дельфины [182]
Ежи [38]
Жуки [122]
Зайцы [34]
Змеи [270]
Кальмары,осьминоги [205]
Киты [306]
Копытные [602]
Кораллы [164]
Кошачьи [842]
Крокодилы [114]
Крысы,мыши [376]
Летучие мыши [179]
Лягушки [217]
Медведи [353]
Медузы,моллюски [235]
Микроорганизмы [642]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [157]
Муравьи [270]
Мухи,комары [301]
Насекомые [428]
Обезьяны [741]
Пауки [351]
Пингвины [104]
Псовые [676]
Птицы [1229]
Пчелы [394]
Ракообразные [210]
Растения [663]
Рыбы [934]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [163]
Сурикаты,грызуны [326]
Тараканы [60]
Улитки [79]
Хамелеоны [19]
Черви [222]
Черепахи [136]
Ящерицы [200]

Интересное
Аномальные новости

Хроники природных катастроф

Календарь
«  Апрель 2013  »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
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: 2051 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Семиметровое существо заметили в Лох-Нессе (39)

Гипотезу дорогостоящего сына подтвердили у разных видов млекопитающих (22)

Новый род клопов назвали в честь Тейлор Свифт (18)

Метаморфоз червя показал, что многие клетки не исчезают, а меняют свою «профессию» (18)

Крупнейшего представителя редкого вида ихтиозавров нашли в Испании (17)

Слоны подавили привычное поведение в пользу более эффективного (19)

Синегорлые ара скопировали способ решения задачи у сородича (18)

Разгадка тайны снежного человека (127)

Древний американский гепард оказался арктической пумой (40)

Золотые тигры - одни из самых редких больших кошек в мире (37)

Необычная черепаха-альбинос из Боливии (34)

Палеонтологи нашли окаменелости гигантского скорпиона (39)

Что делает пение птиц приятным для человека (33)

В Антарктиде нашли бактерии, которых больше нигде на земле нет (35)

Самки хрустанов пролетели сотни километров ради спаривания (37)

Реконструировали стрекот кузнечиков из лесов юрского периода (113)

Обезьяны научились лазить по стволам деревьев без «обезьяньей» стопы (54)

Подводная камера впервые засняла рыбу, которая двигается задом наперед (56)

Как на самом деле хватал добычу тасманийский волк (56)

Шмелей поймали за сбором антибиотиков для зараженных личинок (58)

Новый вид пауков из Скалистых гор поселился недалеко от родственников (46)

Пение птиц перестало успокаивать людей (128)

Одиночество заставило мышей употреблять алкоголь (83)

Новый вид ящериц назвали в честь дракона из сериала «Дом Дракона» (131)

Существование млекопитающих размером с пум в эпоху динозавров (75)

Редчайший палласов кот попал в объектив фотоловушек в Иране (80)

Почему косатки приносят людям еду? (67)

Киты стали лучше питаться благодаря потеплению моря у Гренландии (66)

Землеройки уменьшили мозг на зиму (72)

Откуда берется уникальный «химический почерк» каждой кошки (74)

Новый вид змей с Новой Гвинеи назвали в честь гитариста (70)

В Китае стали пропадать птицы - под подозрением солнечная энергетика (76)

Почему кашалоты спят вертикально (190)

Животные научились расщеплять бактериальный «биопластик» (70)

Почему пчелы и муравьи стали «коллективными» видами (94)

Гигантские крокодилы господствовали в пищевых цепях миоцена (95)

Почему нельзя целовать кошек (51)

Рабочие шмели смогли выучить новый запах королевы (82)

Нашли новый вид рыб в водяных колонках на границе Индии и Непала (68)

Самки павианов не впечатлились щедростью самцов (62)

Раки-отшельники распространили семена паразитического растения (65)

Цинодонта заподозрили в живорождении (77)

Новый вид ящериц из Таиланда назвали в честь драконицы Сиракс (76)

Охотник на бигфута утверждает, что ученые лгут (279)

Древние гиены стали падальщиками 3,6 миллиона лет назад (63)

Природную глупость птицы додо назвали сильно преувеличенной (69)

Что для кошек важнее крика собственных котят (66)

Как мозг собаки различает негативные эмоции человека (69)

Криптозоолог запечатлел существ в озере Лох-Несс (144)

Воссоздан скелет гигантского древнего крокодила (70)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35393)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (24764)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23809)

Русские монстры: от древности до наших дней (22353)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18742)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17945)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (17236)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16847)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16559)

Морского червя приняли за инопланетянина (16494)

Откуда вынырнули русалки? (16379)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15786)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15493)

Неведомое существо обитает в Приморье (15263)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (15256)

Логово снежного человека обнаружено в США (14790)

10 неожиданно опасных пород собак (14583)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13857)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13787)

Монстры океанов (13263)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (13100)

Крысы умнее, чем Google (12623)

Кракен - чудовище из морской бездны (12537)

Морской змей в Черном море (12478)

Распутывая ДНК бигфута (12446)

Когда просыпаются русалки (12406)

Львы дружески трутся друг о друга (12294)

Похороны настоящей… русалки (12104)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (12006)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11994)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11973)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11903)

Страшное насекомое замечено в Индии (11862)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11862)

Монстры уходят на глубину (11605)

Кого боятся белые акулы (11574)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11534)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11527)

Морские дьяволы (11236)

Хайгейтские вампиры (11138)

Проект "Криптозоология" © 2010-2026 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика