Четверг, 26.06.2025, 12:48 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [788]
Снежный человек [1122]
Морские чудовища [1052]
Сухопутные твари [920]
Летающие монстры [250]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1577]
Теория [1245]
Акулы [268]
Бабочки [161]
Грибы [221]
Гусеницы [63]
Дельфины [176]
Ежи [37]
Жуки [115]
Зайцы [33]
Змеи [259]
Кальмары,осьминоги [196]
Киты [291]
Копытные [587]
Кораллы [159]
Кошачьи [816]
Крокодилы [114]
Крысы,мыши [366]
Летучие мыши [171]
Лягушки [207]
Медведи [346]
Медузы,моллюски [225]
Микроорганизмы [631]
Морские звезды [40]
Морские львы,тюлени [152]
Муравьи [254]
Мухи,комары [291]
Насекомые [407]
Обезьяны [692]
Пауки [332]
Пингвины [97]
Псовые [660]
Птицы [1166]
Пчелы [362]
Ракообразные [203]
Растения [639]
Рыбы [911]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [157]
Сурикаты,грызуны [316]
Тараканы [59]
Улитки [77]
Хамелеоны [18]
Черви [218]
Черепахи [131]
Ящерицы [193]

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: 1977 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Тайна сербского Лох-Несского чудовища (71)

Сняли детеныша Лох-Несского чудовища (22)

Если йети существуют, почему они до сих пор не обнаружены (30)

Позднемелового родственника ядозубов назвали в честь предводителя орков (16)

Записали звуки и передвижение таракана при помощи оптоволокна (19)

Формула идеального взмаха поможет создать роботов-птиц будущего (16)

Биофлуоресценция у рыб развивалась более 100 раз за 112 млн лет (40)

Биологи надели 3D-очки на богомолов и сделали из них буридановых ослов (24)

Насекомые способны к навигации по звездам (30)

Растения, которые не стоит собирать и выращивать (31)

Кожная слизь аксолотля распознала и уничтожила раковые клетки (24)

Нашли нового предка тираннозавра (20)

Новый вид ящерицы-монстерзавра назвали в честь вождя гоблинов (47)

Паук-кружевник убил добычу, окутав токсичным шелком (26)

В кожном секрете ослов нашли средство от клещей (28)

В Канадской Арктике нашли челюсти новой хищной рыбы девонского периода (47)

Почему птицы поют на рассвете (25)

Роевой интеллект направил муравьев расчистить путь перед сородичами с добычей (22)

Ветеринары выявили породы собак, чаще подверженные диарее (28)

Палеонтологи впервые описали кололит зауропода (20)

Бигфута сняли в лесах Колорадо (110)

Открыли гриб с производными ЛСД (39)

Байкальские рачки сохранили древнюю способность выживать при нагреве (39)

Шимпанзе заразились зевотой от робота (38)

Отыскали новую популяцию вымирающих беличьих кускусов (37)

У осьминога впервые нашли девятую работающую «ногу» (81)

Как черви совершают коллективный побег в дикой природе (53)

Новый вид рыб в «спасательном круге» нашли в китайских пещерах (45)

Почему павианы «ходят строем» (46)

Макаки с острова Авадзи увлеклись групповым грумингом (39)

Потепление не смогло заменить диатомовые водоросли динофлагеллятами (24)

Какаду научились пользоваться общественными фонтанчиками для питья (35)

Поиски Лох-Несского чудовища продолжаются (67)

Лох-Несское чудовище питается лососем (43)

Постельных клопов назвали первыми насекомыми-вредителями (27)

Как мухи ощущали приложенную лапками силу (26)

Дрозофил заставили полюбить кокаин с помощью генной инженерии (25)

Тетерки охотнее спарились с самцами-танцорами, а не драчунами (34)

У кошек нашли «ген мурлыканья» (29)

Как тюлени ориентируются в мутной воде прибрежных зон (29)

Азиатские слонихи обошли саванных почти на килограмм мозга (29)

Птицы начали гнездиться в Арктике уже в позднем мелу (75)

Данио рерио адаптировались к жаре (25)

Физики напугали сомов (34)

Рыбы-клоуны уменьшились в ответ на тепловой стресс (25)

Опровергли теорию о вымирании мегалодонов (69)

Умственные способности ворон и сорок шокировали (47)

Хиолитов отнесли к самым ранним моллюскам (30)

Насекомые выпутались из паутины благодаря воску на экзоскелете (26)

Ленивцы три раза независимо стали гигантскими (33)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (34912)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (23605)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23421)

Русские монстры: от древности до наших дней (21541)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17469)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (17089)

Морского червя приняли за инопланетянина (16044)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16024)

Откуда вынырнули русалки? (15657)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (15598)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (15323)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15240)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (14747)

Неведомое существо обитает в Приморье (14708)

Логово снежного человека обнаружено в США (14111)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (13943)

Чупакабра добралась до Воронежской области (12711)

10 неожиданно опасных пород собак (12517)

Монстры океанов (12499)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12449)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (12041)

Кракен - чудовище из морской бездны (11940)

Морской змей в Черном море (11918)

Похороны настоящей… русалки (11692)

Распутывая ДНК бигфута (11538)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11420)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11379)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11312)

Страшное насекомое замечено в Индии (11312)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11269)

Когда просыпаются русалки (11255)

Крысы умнее, чем Google (11239)

Львы дружески трутся друг о друга (11187)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11088)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (10973)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (10973)

Кого боятся белые акулы (10905)

Монстры уходят на глубину (10883)

Хайгейтские вампиры (10603)

Морские дьяволы (10524)

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

Яндекс.Метрика