Воскресенье, 14.12.2025, 07:30 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [792]
Снежный человек [1136]
Морские чудовища [1075]
Сухопутные твари [930]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1608]
Теория [1260]
Акулы [272]
Бабочки [161]
Грибы [227]
Гусеницы [64]
Дельфины [179]
Ежи [37]
Жуки [115]
Зайцы [34]
Змеи [265]
Кальмары,осьминоги [201]
Киты [296]
Копытные [591]
Кораллы [161]
Кошачьи [827]
Крокодилы [114]
Крысы,мыши [370]
Летучие мыши [176]
Лягушки [212]
Медведи [351]
Медузы,моллюски [228]
Микроорганизмы [634]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [153]
Муравьи [261]
Мухи,комары [295]
Насекомые [413]
Обезьяны [708]
Пауки [340]
Пингвины [101]
Псовые [665]
Птицы [1182]
Пчелы [369]
Ракообразные [203]
Растения [648]
Рыбы [921]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [160]
Сурикаты,грызуны [319]
Тараканы [59]
Улитки [78]
Хамелеоны [19]
Черви [220]
Черепахи [134]
Ящерицы [198]

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: 1998 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Нашли генетические признаки адаптации белых медведей к жизни безо льда (14)

Впервые зафиксировали совместную охоту косаток и дельфинов (12)

Самцы бонобо отследили репродуктивные циклы самок (13)

Человек по уровню моногамии оказался ближе к сурикатам, чем к шимпанзе (14)

Диплодоки могли иметь такую же яркую окраску, как современные птицы (9)

Подводная камера запечатлела редкого семирукого осьминога (7)

Нанотираннус был отдельным видом (8)

Охотники на бигфута приближаются к разгадке тайны (73)

Новое изображение Лох-Несского чудовища (38)

Бигфуты и научные исследования на грани (30)

Пчелы не эффективны против слонов (23)

Лягушки победили самых опасных шершней (27)

Нехватка сардин привела к сокращению на 95% популяции пингвинов (26)

ФБР опубликовало досье на снежного человека (78)

Гриб из Чернобыля поглощает радиацию (31)

Почему и как бенгальская кошка не стала домашней (28)

Шимпанзе и люди одинаково отнеслись к просоциальности (25)

У растений обнаружили механизм бурения плотного грунта по принципу промышленных труб (28)

В Европе распространяется хищный червь (37)

Редкая эволюционная особенность позволила пандам использовать инструменты (35)

Генетический анализ переписал историю происхождения домашних кошек (41)

Биологи нашли систему принудительного роста вниз у растений (32)

Выяснили, за какое время слоны привыкают к следящим дронам (25)

В геноме адского вампира нашли следы общего предка осьминогов и кальмаров (37)

Агрессия у собак оказалась генетически связана с человеческой депрессией (29)

Люди ищут истину, стоящую за снежным человеком (85)

Мозг птерозавров и птиц адаптировался к полету двумя разными путями (34)

В Германии нашли самого маленького в мире коня (39)

Социальное обучение позволило орангутанам освоить взрослый пищевой рацион (26)

Безуспешные поиски Лох-Несского чудовища (62)

Переписали механизм навигации у голубей (38)

Изучение пингвинов помогло воссоздать механизм коллективного поведения (37)

Споры мха выжили после девяти месяцев в открытом космосе (40)

Смешение с собаками повысило генетическое разнообразие части динго (43)

Новозеландцы встретили розовую кобылку (31)

Обезьяны показали способность отказываться от своих ошибочных убеждений (52)

У мышей обнаружили способность к «акушерству» (40)

Домашние кошки предпочли кузнечиков и сверчков (35)

Новый вид змей назвали в честь Стива Ирвина (26)

Муравьи-паразиты обманом заставили муравьев-хозяев убить собственных матерей (35)

Считавшуюся вымершей рыбу переоткрыли спустя 21 год (46)

Палеобиологи «добыли» древнейшую РНК из туши мамонтенка Юка (132)

Сколько нужно кальмаров для прокорма черных дельфинов (49)

Шмели отличили короткое мигание лампочки от длинного (51)

Пауки сделали фальшивых пауков втрое крупнее себя из объедков и мусора (51)

Ученые посоветовали кричать на чаек, чтобы не дать им украсть еду (49)

Раскрыли клеточные механизмы «мужской беременности» морских коньков (63)

Бактерии со сломанными жгутиками поплыли вперед на собственных фекалиях (61)

Как хамелеонам удается вращать глазами независимо друг от друга (49)

Скворцы превзошли попугаев в имитации звуков дроида R2-D2 (44)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35060)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (23991)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23542)

Русские монстры: от древности до наших дней (21870)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18109)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17633)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16375)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (16321)

Морского червя приняли за инопланетянина (16180)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16175)

Откуда вынырнули русалки? (15968)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15361)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15153)

Неведомое существо обитает в Приморье (14868)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (14846)

Логово снежного человека обнаружено в США (14423)

10 неожиданно опасных пород собак (13451)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13093)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13078)

Монстры океанов (12855)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12677)

Морской змей в Черном море (12152)

Распутывая ДНК бигфута (12115)

Кракен - чудовище из морской бездны (12088)

Когда просыпаются русалки (12035)

Львы дружески трутся друг о друга (12018)

Похороны настоящей… русалки (11803)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11596)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11529)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11515)

Крысы умнее, чем Google (11468)

Страшное насекомое замечено в Индии (11463)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11427)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11422)

Монстры уходят на глубину (11209)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11171)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11147)

Кого боятся белые акулы (11108)

Морские дьяволы (10839)

Хайгейтские вампиры (10785)

Проект "Криптозоология" © 2010-2025 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика