Среда, 28.01.2026, 19:02 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [792]
Снежный человек [1136]
Морские чудовища [1077]
Сухопутные твари [930]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1613]
Теория [1260]
Акулы [274]
Бабочки [162]
Грибы [227]
Гусеницы [64]
Дельфины [180]
Ежи [37]
Жуки [115]
Зайцы [34]
Змеи [265]
Кальмары,осьминоги [201]
Киты [298]
Копытные [593]
Кораллы [161]
Кошачьи [829]
Крокодилы [114]
Крысы,мыши [370]
Летучие мыши [176]
Лягушки [212]
Медведи [351]
Медузы,моллюски [228]
Микроорганизмы [635]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [154]
Муравьи [262]
Мухи,комары [297]
Насекомые [414]
Обезьяны [711]
Пауки [340]
Пингвины [101]
Псовые [666]
Птицы [1189]
Пчелы [371]
Ракообразные [203]
Растения [653]
Рыбы [922]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [160]
Сурикаты,грызуны [319]
Тараканы [59]
Улитки [78]
Хамелеоны [19]
Черви [221]
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: 2010 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Городской шум заставил неясытей охотиться вдоль освещенных дорог (30)

Редкий вид многоножек из Флориды впервые размножился в неволе (15)

Лошади унюхали человеческий страх (16)

Крупнейшие живые организмы девонского периода (18)

Канадские горбатые киты стали перенимать тактику охоты у сородичей (16)

Обмен партнерами у белух на Аляске помог в выживании (15)

В Чехии запечатлели редкую лесную кошку, которую считали вымершей (128)

Завезенные деревья и плотность населения помешали птицам размножаться (24)

У коров впервые выявили способность пользоваться инструментами (28)

Тираннозаврам потребовалось 35–40 лет для достижения максимального размера (29)

Язык шмелиной королевы оказался неподходящим для сбора нектара (27)

Диоскорея выдала бульбочки за ягоды ради обмана птиц (24)

Сокращение лесов вынудило комаров больше сосать кровь у людей (61)

Галапагосские морские львы продолжили пить материнское молоко даже после взросления (36)

Тираннозавры взрослели до 40 лет (29)

Тропический овощ обманул птиц поддельными ягодами (31)

Криптозоолог поделился снимком Лох-Несского чудовища (51)

Лох-Несское чудовище заметили пять раз (39)

Гомосексуальное поведение приматов могло быть эволюционной стратегией (48)

Нашли слой древесных бактерий-симбионтов, всасывающих парниковые газы (30)

Одаренные собаки научились новым словам, подслушивая хозяев (32)

Рыбы захватили Мировой океан только благодаря массовому вымиранию (34)

Пигмент рыжих волос спас клетки от химического отравления (28)

Обнаружили у растений систему раннего оповещения о нападении бактерий (31)

Бабочки попили лосиных слез (32)

Суматранских кошек встретили в Таиланде впервые за 29 лет (217)

Кооперативное поведение трутней оказалось зависимо от конкретного гена (36)

Новый вид непентесов с Филиппин уже оказался на грани исчезновения (52)

Палеонтологи удревнили гигантских акул на 15 миллионов лет (45)

Миксины обладают неожиданно сложной системой обоняния (34)

Охота вынудила диких индеек изменить пол будущего потомства в пользу дочерей (57)

Биологи поняли, что закручивает растения при росте (102)

Городские птицы вернули себе дикую форму клюва на время локдауна (58)

Крепкая мужская дружба замедлила старение дельфинов (56)

Выяснили, что выживание видов акул зависит от их «стажа» (51)

Генетики изменили цвет комаров для борьбы с болезнями (46)

Почему муравьи стали одними из самых многочисленных существ на планете (32)

Высокий социальный статус лишил альфа-самцов павианов спокойного сна (38)

Шимпанзе перекликнулись с сородичами на расстоянии (34)

Дикие галки отличили сигналы партнеров от сигналов других сородичей (98)

Самки насканских олуш научились изменять мужьям открыто (46)

Древние растения научились нагревать шишки для привлечения насекомых (41)

Мозазавр мог жить в пресной воде (47)

Нашли генетические признаки адаптации белых медведей к жизни безо льда (102)

Впервые зафиксировали совместную охоту косаток и дельфинов (95)

Самцы бонобо отследили репродуктивные циклы самок (96)

Человек по уровню моногамии оказался ближе к сурикатам, чем к шимпанзе (61)

Диплодоки могли иметь такую же яркую окраску, как современные птицы (78)

Подводная камера запечатлела редкого семирукого осьминога (68)

Нанотираннус был отдельным видом (82)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35098)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (24122)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23617)

Русские монстры: от древности до наших дней (22022)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18220)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17698)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (16486)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16464)

Морского червя приняли за инопланетянина (16261)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16240)

Откуда вынырнули русалки? (16097)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15432)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15223)

Неведомое существо обитает в Приморье (14957)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (14909)

Логово снежного человека обнаружено в США (14572)

10 неожиданно опасных пород собак (13732)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13243)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13208)

Монстры океанов (13003)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12780)

Морской змей в Черном море (12207)

Кракен - чудовище из морской бездны (12165)

Распутывая ДНК бигфута (12164)

Когда просыпаются русалки (12102)

Львы дружески трутся друг о друга (12071)

Похороны настоящей… русалки (11862)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11688)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11630)

Крысы умнее, чем Google (11610)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11586)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11549)

Страшное насекомое замечено в Индии (11530)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11503)

Монстры уходят на глубину (11285)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11239)

Кого боятся белые акулы (11201)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11195)

Морские дьяволы (10924)

Хайгейтские вампиры (10830)

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

Яндекс.Метрика