На ДНК рассмотрели прыгающие супервитки

На ДНК рассмотрели прыгающие супервитки

Ученые показали, что супервитки на ДНК могут не только линейно двигаться, но и "прыгать" с места на место по всей длине молекулы. Работа опубликована в журналеScience, ее краткое содержание приведено на сайте Делфтского технического университета.

Супервитками называются скручивания двуцепочечной нуклеиновой кислоты вокруг самой себя. Если один конец линейной ДНК закрепить на подложке, а второй конец поворачивать вокруг оси молекулы, то нить ДНК будет образовывать петли - супервитки. Подобные витки часто образует, например, телефонный провод, если его перекрутить.Как и в случае проводов, в ДНК супервитки возникают из-за топологического напряжения.

Отличие заключается в том, в природе супервитки выполняют важные биологические функции. Существуют даже специальные ферменты, которые перекручивают ДНК и заставляют ее образовывать супервитки. У бактерий супервитки управляет тем, насколько активно работают те или иные гены. У высших организмов супервитки, закрепленные в основании специальными ферментами, позволяют отделить управление определенным участком ДНК от остального генома.

Исследователи в ходе эксперимента небольшой участок ДНК закрепляли одним концом на подложке, а к другому присоединяли магнитную частицу. Затем, с помощью внешнего магнитного поля магнитную частицу закручивали, что приводило к образованию на нуклеиновой кислоте супервитков. За их образованием следили при помощи флюоресцентного микроскопа. На приводимом видео супервитки выглядят как зоны уплотнения светимости.

Ученые показали, что супервитки могут не только постепенно двигаться (это было понятно изначально), но и "прыгать" по молекуле. Между переходом супервитка из одного в другой конец нуклеиновой кислоты в таком случае проходило не более 20 миллисекунд. Основное воздействие на динамику оказывала концентрация ионов в растворе и сила, с которой растягивали нуклеиновую кислоту.

Имеется ли внутриклеточная роль у обнаруженных "прыжков", пока не понятно. Эксперимент проводился в искусственной системе, не содержащей ни одного множества белков, которые управляют топологией ДНК в ядре. Тем не менее, он показывает, что возникающее в одной части молекулы напряжение может почти мгновенно передаваться в другой области что может большое значение для управления генами.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Физики увидели «нанозвезды» на фоне «сверхпроводящей вселенной»
Российские физики вместе с французскими коллегами впервые увидели возбужденные состояния вокруг единичных магнитных атомов железа. Они обнаружили, что магнитные атомы создают возмущения, которые выглядят как осциллирующие «нанозвезды» на фоне «сверхпроводящей вселенной». Результаты своих исследований авторы ..
2015-10-13 2066 0 Научные открытия
-1
Математики придумали алгоритм поиска источников загрязнения
Французские математики предложили алгоритм, который позволяет выявлять местоположения источников загрязнения по данным о загрязнении конкретных областей. Статья ученых появилась в журнале Inverse Problems. В рамках работы ученые рассмотрели так называемую обратную задачу - достаточно широкий класс ..
2012-06-27 1932 0 Научные открытия
2
Физики объяснили роль гравитации в проявлении квантовых свойств
Физики из Австрии объяснили роль гравитации в подавлении проявления квантовых свойств микромира. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Physics. Исследование микромира — взаимодействий элементарных частиц — проводится, как правило, на низких энергиях в пренебрежении эффектами гравитации. Однако ..
2015-06-16 7626 0 Научные открытия
0
Физики подтвердили открытие пентакварка
Коллаборация LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment), работающая на Большом адронном коллайдере (БАКе) в ЦЕРНе, подтвердила открытие пентакварка — частицы, состоящей из пяти кварков. О двух работах ученых, опубликованных в журнале Physical Review Letters, сообщает издание ..
2016-08-20 2922 0 Научные открытия
0
Изменение скорости света связали с темной материей
Физики из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее предположили, что темная материя может приводить к изменению фундаментальных констант, в частности, скорости света в вакууме. Результаты своих исследований авторы опубликовали в Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться ..
2015-11-22 4464 0 Научные открытия
0
Физики определили нижнюю границу массы магнитных монополей
Гипотетические магнитные монополи могут рождаться в столкновениях тяжелых ионов или в сильных магнитных полях нейтронных звезд. Физики из Имперского колледжа Лондона теоретически рассмотрели эти процессы и рассчитали нижнюю границу для возможной массы монополей — она оказалась чуть меньше массы ..
2017-12-14 12901 0 Научные открытия
-2
Доказано нарушение законов физики в черных дырах
Математики из Калифорнийского университета в Беркли нашли условие существования голых сингулярностей в черных дырах, в которых нарушаются законы физики. Этот вывод ставит под сомнение сильный принцип космической цензуры, когда голая сингулярность должна быть недостижима для любых ..
2018-03-06 15670 0 Научные открытия
0
Математики обнаружили странности в поведении простых чисел
Математики из Стэнфорда Каннан Саундарараджан и Роберт Лемке Оливер обнаружили неожиданную закономерность в поведении простых чисел. Свою гипотезу, подкрепленную некоторым количеством эмпирических вычислений, ученые изложили в препринте на сайте arXiv.org.Основным объектом изучения выступала последовательность простых ..
2016-03-14 4538 0 Научные открытия
1
Физическую «проблему тысячелетия» посчитали неразрешимой
Физики из Великобритании, Испании и Германии посчитали одну из «проблем тысячелетия» (связанную с физикой элементарных частиц) неразрешимой. Результаты своих исследований Тоби Кубитт, Дэвид Гарсия Перес и Майкл Вольф опубликовали в журнале Nature, а кратко о них сообщает Nature News.В ..
2015-12-12 2599 0 Научные открытия
-1
Экологи озаботились растущей бесполезностью своих исследований
Существует опасность, что исследования в области экологии могут вызывать недоверие у общества. Как отмечают ученые, это связано с увеличением числа гипотез, используемых в этой науке, и ужесточением требований, предъявляемых к статистическому анализу экологических данных, сообщается на сайте Science. К таким выводам ..
2014-08-25 1561 0 Научные открытия
1
Метаматериалы научили «выключать» следы объектов в воде
Физики разработали оболочку, которая за счет магнитогидродинамических эффектов позволяет полностью подавлять все возмущения потока воды вокруг движущихся объектов. В работе, опубликованной в Physical Review E, ученые также предложили способ создания такого устройства, которое может оказаться ..
2017-12-12 12506 0 Научные открытия
-1
Физики нашли у кубита свойства тепловой машины
Кубиты, созданные на основе джозефсоновского контакта, можно рассматривать как квантовые тепловые машины. Ученые из Бразилии смогли показать, что такой подход позволяет управлять динамикой образования и нарушения когерентных связей между элементами квантово-компьютерной цепи. Работа опубликована в Physical ..
2017-10-09 15580 0 Научные открытия
0
Новая "шапка-невидимка" впервые спрятала трёхмерный объект
Физики впервые спрятали объёмный объект от глаз наблюдателя со всех сторон. И хотя пока "подопытный" цилиндр стал невидимым лишь в микроволновом диапазоне, достижение можно назвать прорывом в области метаматериалов, получивших негласное название "шапок-невидимок". Ранее учёным удавалось ..
2012-01-27 2340 0 Научные открытия
0
Учёные предложили графан для транспортировки водорода
Физики из Троицка изучили материал, способный адсорбировать водород в значительных количествах, намного превышающих критерии Министерства энергетики США. В перспективе открытие может быть полезно для более выгодной транспортировки водорода, который становится всё более популярен в качестве альтернативного ..
2012-09-2 2007 0 Научные открытия
0
«Ферми» указал на источник гравитационных волн
Космическая обсерватория «Ферми» зафиксировала кратковременный всплеск гамма-излучения, пришедший на Землю спустя 0,4 секунды с момента фиксации гравитационных волн обсерваторией LIGO. Астрофизики предполагают, что эти события связаны — расположение источника вспышки совпадает с предсказаниями коллабораций-первооткрывателей. О находке сообщает препринт, ..
2016-02-15 1684 0 Научные открытия
0