Среда, 29.07.2026, 01:13 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [793]
Снежный человек [1151]
Морские чудовища [1086]
Сухопутные твари [930]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1669]
Теория [1270]
Акулы [275]
Бабочки [167]
Грибы [231]
Гусеницы [66]
Дельфины [182]
Ежи [38]
Жуки [121]
Зайцы [34]
Змеи [269]
Кальмары,осьминоги [205]
Киты [303]
Копытные [601]
Кораллы [163]
Кошачьи [836]
Крокодилы [114]
Крысы,мыши [375]
Летучие мыши [179]
Лягушки [216]
Медведи [353]
Медузы,моллюски [235]
Микроорганизмы [641]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [157]
Муравьи [269]
Мухи,комары [300]
Насекомые [427]
Обезьяны [737]
Пауки [350]
Пингвины [104]
Псовые [674]
Птицы [1223]
Пчелы [391]
Ракообразные [209]
Растения [662]
Рыбы [932]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [162]
Сурикаты,грызуны [325]
Тараканы [60]
Улитки [79]
Хамелеоны [19]
Черви [221]
Черепахи [135]
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: 2041 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Ранее неизвестный род и вид гигантских саламандр (63)

Собаки «унюхали» человеческий страх еще до одомашнивания (25)

Клещи получили шанс выживать зимой и распространяться на север (26)

Стрекозы научились вести воздушные бои по правилам (26)

Считавшийся мертвым коралловый риф оказался живым садом (26)

У американских сомиков обнаружили заразную меланому (22)

Японского кабана уличили в некрофилии (30)

Самка лемура завыла совсем как самец (26)

Новое наблюдение Лох-Несского чудовища (69)

Описали древнейший вид из семейства хищных сумчатых (30)

Почему шимпанзе обожают собирать и прятать кристаллы (29)

Как тюлени слышат и в воздухе, и под водой (26)

Детеныши тираннозавра умели бегать и охотиться с рождения (29)

Обнаружили 29 новых видов муравьев в Адыгее (108)

Как слонам удается общаться друг с другом через вибрацию почвы (39)

Макаки впервые попали в «зловещую долину» при виде аватаров сородичей (43)

Запах королевы голых землекопов не дал другим самкам размножиться (39)

Гигантские летучие кускусы оказались посредственными планеристами (40)

Новый вид обезьян из джунглей Конго отличился оранжевыми губами (38)

Зоопсихологи раскрыли новую сторону кошачьего вылизывания (65)

Ради выживания на высокогорье мыши научились есть ядовитые растения (41)

В честь Манки Д. Луффи из One Piece назвали новый род жуков (43)

Пчелиные королевы сбросили пестициды в яйца (43)

Эдиакарские животные сприггины оказались древнейшими правшами (38)

Сумчатого муравьеда исключили из числа видов под угрозой вымирания (33)

Коричневая окраска защитила молодых чаек от нападок взрослых (33)

Древние земноводные обошлись без стадии головастика (187)

Самки орангутанов пожертвовали питанием ради игр детенышей со сверстниками (48)

Шмели высунули языки после еды (66)

Эксперты опасаются, что Лох-Несское чудовище погибло (142)

Нашли недостающее звено в эволюции пауков и скорпионов (54)

Самки гаичек изменили партнерам с более умными самцами (50)

Ученые раскрыли загадку краба в бутылке (67)

Карликовому соколу понадобилось меньше квадратного километра для выкармливания птенцов (66)

Самый быстрый паук развил скорость, близкую к человеческому бегу (56)

Энтомологи рассчитали число неоткрытых видов насекомых (60)

В музее нашли ранее утраченный самый большой позвонок мегалодона (55)

Саблезубая кошка из Аризоны оказалась не тупиковой ветвью (44)

Объяснили двукратное уменьшение размеров южноафриканских леопардов (53)

Начало деменции у пожилых собак определили по их походке (45)

Этанол не добавил пчелам оптимизма (39)

Китайского наездника нашли в Японии благодаря постам в X (48)

Случаи наблюдения Лох-Несского чудовища в 2026 году (76)

Орангутаны поели лекарственных растений (44)

Позвонок титанозавра признали первой известной окаменелостью динозавра из Антарктиды (60)

Жирафы сложили кусочки моркови в уме (54)

Человекообразные обезьяны унаследовали медленное старение от общего предка (39)

Энтомологи нашли среди божьих коровок термитофила (43)

Жертвы пчелиных войн стали единственной пищей латиноамериканского жука (39)

Опознали катающихся на морских змеях личинок крабов (45)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35341)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (24654)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23767)

Русские монстры: от древности до наших дней (22298)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18645)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17898)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (17113)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16768)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16490)

Морского червя приняли за инопланетянина (16449)

Откуда вынырнули русалки? (16324)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15708)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15437)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (15206)

Неведомое существо обитает в Приморье (15196)

Логово снежного человека обнаружено в США (14749)

10 неожиданно опасных пород собак (14470)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13734)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13675)

Монстры океанов (13209)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (13052)

Кракен - чудовище из морской бездны (12460)

Морской змей в Черном море (12425)

Крысы умнее, чем Google (12405)

Распутывая ДНК бигфута (12386)

Когда просыпаются русалки (12345)

Львы дружески трутся друг о друга (12243)

Похороны настоящей… русалки (12055)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11959)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11939)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11923)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11851)

Страшное насекомое замечено в Индии (11809)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11795)

Монстры уходят на глубину (11549)

Кого боятся белые акулы (11489)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11484)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11463)

Морские дьяволы (11176)

Хайгейтские вампиры (11075)

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

Яндекс.Метрика