Meccanismi dell'estrusione del ciclo del DNA

I cicli del DNA sono prodotti quando il DNA frana attraverso le proteine a forma di anello del motore. Questo trattamento è conosciuto come estrusione del ciclo del DNA. Le estrusioni del ciclo aiutano nella tenuta delle regioni del DNA del locale insieme. Molte teorie sono state proposte per spiegare l'estrusione del ciclo del DNA.

Credito di immagine: Rost9/Shutterstock

Estrusione del ciclo dalla manutenzione strutturale della famiglia dei cromosomi (SMC) delle atpasi

Ganji m. et al. e Fudenberg G et al., postulato che la famiglia di SMC delle atpasi, quali il condensin e la coesione, estrude DNA nei grandi cicli. L'energia proveniente da idrolisi del trifosfato di adenosina aiuta le proteine di SMC a spostare lungo le fibre della cromatina.

Dalla rappresentazione in tempo reale dell'estrusione del ciclo del DNA, è stato osservato che un singolo complesso del condensin potrebbe estrudere molte paia di kilobase di DNA. La crescita dell'arresto di questi cicli della cromatina quando le proteine di SMC, quali gli anelli di cohesin, incontrano le proteine di CTCF nella direzione convergente.

Queste proteine di CTCF sono presenti ai confini topologicamente di associazione dei domini (TADs). TADs è domini lunghi megabase di cromatina che formano lo strutturale e le particelle elementari fondamentali dei cromosomi umani di interfase. Per un ciclo stabile della cromatina, il terminale di C della proteina di CTCF dovrebbe incontrare gli anelli della coesione.

Estrusione del ciclo dagli enzimi DNA-ciclo-estrudenti

In questa teoria, gli enzimi DNA-ciclo-estrudenti probabilmente sono limitati ad una grata del DNA della lunghezza limitata. Ogni enzima è presupposto per avere due domini obbligatori che possono legare e gettare un ponte su due siti del DNA.

Quando le proteine di SMC quale la coesione (anche conosciuta come i commputer) legano alla grata del DNA, si associa con i siti adiacenti della grata. Alipour E et al., più ancora postulato che il trifosfato di adenosina idrolizza ogni dominio obbligatorio per muoversi lungo il DNA.

Il collegamento della proteina fra ogni dominio obbligatorio piombo all'estrusione di un ciclo del DNA. Questa associazione dei commputer e del DNA, conosciuta come il processivity infinito, forma una distribuzione disordinata di piccoli cicli.

Tuttavia, se la dissociazione del commputer e del DNA accade, conosciuto come il processivity limitato, cicli altamente stabili e grandi del DNA sono formati con molto meno fluttuazioni.

Estrusione del ciclo dal supercoiling indotto da trascrizione

Non c'è prova stabilita che gli anelli di cohesin fungano da translocases attivi del DNA per provocare le estrusioni del ciclo. Tuttavia, da supercoiling indotto da trascrizione è un trattamento ben documentato negli organismi viventi.

Questo trattamento spinge gli anelli di cohesin di TAD attivamente lungo le fibre della cromatina, formanti le manette del ` di cohesin'. Queste manette poi sono rilasciate dall'enzima del topoisomerase IIB (TOPIIB) del DNA presente sui confini di TADs per formare i cicli dell'estrusione del DNA.

Estrusione del ciclo da osmosi

Yamamoto T e Schiessel m. hanno analizzato la dinamica dell'anello di cohesin su un ciclo con gli addetti al caricamento di cohesin in mezzo al ciclo e gli scaricatori alle estremità del ciclo. Questo meccanismo suppone che i monomeri di cohesin legano più frequentemente all'addetto al caricamento dei dimeri di cohesin.

I dimeri di cohesin hanno facilitato l'estrusione del ciclo del DNA dovuto pressione osmotica esercitata dai monomeri di cohesin. Tuttavia, questa teoria sostiene soltanto se i seguenti criteri sono soddisfatti:

  1. Caricamento raro dei dimeri di cohesin sulla fibra della cromatina.
  2. I monomeri di Cohesin non formano i dimeri sulla fibra della cromatina.

Estrusione del ciclo guidata tramite energia termale (estrusione di diffusione)

Sebbene la versione recente di alto-capacità di lavorazione dei dati di bloccaggio di conformazione del cromosoma (HiC) abbia suggerito che i motivi di CTCF e gli anelli obbligatori di cohesin piombo per avvolgere l'estrusione, una proteina adatta del motore che genera questi cicli deve ancora essere trovata.

Brackley et al., HiC usato per effettuare gli esperimenti di simulazione per fare più indicatore luminoso sopra se l'estrusione di diffusione potrebbe generare i cicli del DNA. La loro simulazione semplice 1D ha dimostrato un andamento unidirezionale.

In questa simulazione, le manette differenti di cohesin continuamente sono state caricate e caricato state da una fibra della cromatina. È osservato stato che se le manette fossero a caso posizioni caricate, una serie di cicli erano parallelamente competere formato per lo spazio.

Tuttavia, se le manette fossero caricate ad un'unica sede, piombo ad un andamento unidirezionale. Questo andamento unidirezionale ha impedito la prima manetta la diffusione indietro verso il sito di caricamento, così creando una pressione osmotica che piombo all'estrusione di diffusione del ciclo.

L'estrusione del ciclo è un punto importante nell'assicurazione che le informazioni genetiche si distribuiscono persino durante divisione cellulare. La comprensione dei meccanismi in questione nell'estrusione del ciclo del DNA è un punto cruciale nel rintracciamento delle origini molecolari di molte genetico e malattie croniche.

Sorgenti:

[Ulteriore lettura: DNA]

Last Updated: Feb 26, 2019

Deepthi Sathyajith

Written by

Deepthi Sathyajith

Deepthi spent much of her early career working as a post-doctoral researcher in the field of pharmacognosy. She began her career in pharmacovigilance, where she worked on many global projects with some of the world's leading pharmaceutical companies. Deepthi is now a consultant scientific writer for a large pharmaceutical company and occasionally works with News-Medical, applying her expertise to a wide range of life sciences subjects.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Sathyajith, Deepthi. (2019, February 26). Meccanismi dell'estrusione del ciclo del DNA. News-Medical. Retrieved on June 15, 2019 from https://www.news-medical.net/life-sciences/DNA-Loop-Extrusion-Mechanisms.aspx.

  • MLA

    Sathyajith, Deepthi. "Meccanismi dell'estrusione del ciclo del DNA". News-Medical. 15 June 2019. <https://www.news-medical.net/life-sciences/DNA-Loop-Extrusion-Mechanisms.aspx>.

  • Chicago

    Sathyajith, Deepthi. "Meccanismi dell'estrusione del ciclo del DNA". News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/DNA-Loop-Extrusion-Mechanisms.aspx. (accessed June 15, 2019).

  • Harvard

    Sathyajith, Deepthi. 2019. Meccanismi dell'estrusione del ciclo del DNA. News-Medical, viewed 15 June 2019, https://www.news-medical.net/life-sciences/DNA-Loop-Extrusion-Mechanisms.aspx.

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News-Medical.Net.
Post a new comment
Post