ԴՆԹ-ի դրական և բացասական գերոլորման հիմնական տարբերությունն այն է, որ ԴՆԹ-ի դրական գերոլորման ժամանակ ԴՆԹ-ի շղթան ավելի է փաթաթվում՝ համեմատած թուլացած վիճակի հետ, մինչդեռ ԴՆԹ-ի բացասական գերոլորման ժամանակ ԴՆԹ-ի շարանը վերքի տակ է՝ համեմատած հանգիստ վիճակ։
ԴՆԹ-ի գերոլորումը ԴՆԹ-ի շղթայի ոլորման քանակն է (գերոլորման կամ ոլորման տակ), և այն որոշում է շղթայի լարվածության քանակը: Տոպոիզոմերազները այն ֆերմենտներն են, որոնք հեշտացնում և կարգավորում են ԴՆԹ-ի սուպերոլորումը, որպեսզի ուժեղացնեն ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը և տրանսկրիպցիան: Դրանք առկա են բոլոր բջիջներում, ներառյալ բակտերիաները և մարդկանց:ԴՆԹ-ի գերոլորումը կարևոր է բազմաթիվ բջջային գործընթացների համար, ինչպիսիք են ԴՆԹ-ի կոմպակտացումը և գեների արտահայտումը, գենետիկ կոդի հասանելիությունը կարգավորելու միջոցով: Գոյություն ունի ԴՆԹ-ի երկու տեսակ՝ դրական գերոլորում և բացասական գերոլորում:
Ի՞նչ է ԴՆԹ-ի դրական գերոլորումը:
ԴՆԹ-ի դրական գերոլորումը մի գործընթաց է, որտեղ ԴՆԹ-ի շղթան շատ է փաթաթվում՝ համեմատած թուլացած վիճակի հետ: Դա տեղի է ունենում, երբ ԴՆԹ-ի կրկնակի պարուրաձև կոնֆորմացիան (աջակողմյան) ավելի ամուր է ոլորվում (վերքի վրա աջակողմյան ռեժիմում), մինչև որ պտուտակավոր կառուցվածքը աղավաղվի և վերածվի «հանգույցի»::
Գծապատկեր 01. ԴՆԹ-ի գերոլորում
Մաթեմատիկական հավասարումները մշակում են ԴՆԹ-ի դրական գերոլորումը:ԴՆԹ-ն դրականորեն գերոլորված չէ նորմալ վիճակների ժամանակ, այլ առաջանում է միայն բջջային պրոցեսների ժամանակ, օրինակ՝ միտոզը հեշտացնելու համար, որտեղ կրկնօրինակված քույր ԴՆԹ-ները բաժանվում են դուստր բջիջների՝ տոպոլոգիական ասոցացման տիրույթների զարգացման և պահպանման միջֆազի ընթացքում: Այս տիրույթները TAD-ներ են: Ավելին, միտոտիկ քրոմոսոմների հավաքման ժամանակ ցույց է տրվել, որ կոնդենսինը դրդում է ԴՆԹ-ի դրական սուպերգլուխը: Խտացումը մեծ սպիտակուցային կոմպլեքս է, որը մեծ դեր է խաղում միտոտիկ քրոմոսոմների հավաքման մեջ և դրդում է դրական գերոլորում ATP հիդրոլիզից կախված եղանակով:
Ի՞նչ է ԴՆԹ-ի բացասական սուպերոլորումը:
ԴՆԹ-ի բացասական գերոլորումը գործընթաց է, երբ ԴՆԹ-ի շարանը գտնվում է վերքի տակ՝ համեմատած հանգստացած վիճակի հետ: Դա տեղի է ունենում, երբ ԴՆԹ-ի կրկնակի պարուրաձև կոնֆորմացիան (ձախակողմյան) ավելի թեթև է պտտվում (ձախակողմյան ռեժիմում վերքի տակ), մինչև որ պտուտակավոր կառուցվածքը դառնում է ավելի թուլացած, քան ԴՆԹ-ի նորմալ հանգիստ B ձևը:Այն հեշտացնում է ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը և տրանսկրիպցիան տոպոիզոմերազային ֆերմենտների միջոցով:
Գծապատկեր 02. ԴՆԹ-ի բացասական գերոլորում
ԴՆԹ-ի գերոլորումը առաջացնում է երկու տեսակի կառուցվածքներ, որոնք կոչվում են պլեկտոնեմ կամ տորոիդ: Երբեմն դա կարող է լինել երկուսի համադրություն: ԴՆԹ-ի բացասական գերոլորման ժամանակ ԴՆԹ-ի մոլեկուլը կառաջացնի կա՛մ երկու սկիզբ աջակողմյան պարույր՝ տերմինալ օղակներով (պլեկտոնեմ), կա՛մ միակողմանի ձախակողմյան պարույր (տորոիդ): Պլեկտոնեմներն ավելի տարածված են բնության մեջ, հատկապես բակտերիաների մոտ:
Որո՞նք են նմանությունները ԴՆԹ-ի դրական և բացասական սուպերոլորման միջև:
- ԴՆԹ-ի դրական և բացասական սուպերոլորումը առկա է բոլոր օրգանիզմներում (բակտերիայից մինչև մարդ)
- Երկու գործընթացներն էլ փոխում են ԴՆԹ-ի շղթայի ձևը:
- Դրանք ազդում են ԴՆԹ-ի կրկնակի պարուրաձև կառուցվածքի վրա:
- Ավելին, երկու մեխանիզմներն էլ կարևոր են բջջային բազմաթիվ գործառույթների հեշտացման համար:
- Ֆերմենտները վերահսկում են ԴՆԹ-ի դրական և բացասական գերոլորումը:
Ո՞րն է տարբերությունը ԴՆԹ-ի դրական և բացասական սուպերոլորման միջև:
ԴՆԹ-ի դրական և բացասական գերոլորման հիմնական տարբերությունն այն է, որ ԴՆԹ-ի դրական գերոլորման ժամանակ ԴՆԹ-ի շղթան պտտվում է հանգստացած վիճակի համեմատ, մինչդեռ ԴՆԹ-ի բացասական գերոլորման ժամանակ ԴՆԹ-ի շարանը վերքի տակ է՝ համեմատած հանգիստ վիճակ. Օրգանիզմների մեծ մասի ԴՆԹ-ն բացասաբար է գերոլորված նորմալ վիճակում: Դրական գերոլորումը տեղի է ունենում միայն որոշակի բջջային գործառույթների ժամանակ: Ավելին, ԴՆԹ-ի դրական գերոլորումը տեղի է ունենում դեպի աջ կողմը, մինչդեռ ԴՆԹ-ի բացասական գերոլորումը տեղի է ունենում դեպի ձախ կողմը:
Ստորև բերված ինֆոգրաֆիկան ներկայացնում է տարբերությունները ԴՆԹ-ի դրական և բացասական սուպերոլորման միջև աղյուսակային տեսքով՝ կողք կողքի համեմատելու համար:
Ամփոփում – ԴՆԹ-ի դրական ընդդեմ բացասական սուպերոլորման
ԴՆԹ-ի գերոլորումը կարևոր է բազմաթիվ բջջային գործընթացներում, ինչպիսիք են ԴՆԹ-ի կոմպակտացումը և գեների արտահայտումը, գենետիկ կոդի հասանելիությունը կարգավորելու միջոցով: Այն նաև հեշտացնում և կարգավորում է ԴՆԹ-ի սուպերոլորումը` ուժեղացնելու ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը և արտագրումը: ԴՆԹ-ի դրական և բացասական սուպերոլորման հիմնական տարբերությունն այն է, որ ԴՆԹ-ի դրական գերոլորման ժամանակ ԴՆԹ-ի շարանը պտտվում է հանգստացած վիճակի համեմատ, մինչդեռ ԴՆԹ-ի բացասական գերոլորման ժամանակ ԴՆԹ-ի շարանը վերքի տակ է՝ համեմատած թուլացած վիճակի հետ: Տվյալ շղթայի երկու գերոլորման գործընթացները մշակվում են մաթեմատիկական բանաձևով։ Երկու գործընթացներն էլ համեմատվում են հղման վիճակի հետ, որը հայտնի է որպես ԴՆԹ-ի հանգիստ վիճակ կամ ԴՆԹ-ի հանգիստ B ձև:
