ДНК удерживается вместе с помощью гидрофобных эффектов

Открытие имеет решающее значение для понимания отношений ДНК с окружающей средой

0 1 669

Исследователи из Технологического университета Чалмерса, Швеция, обнаружили новый аспект того, как связывает себя, и роль, которую играют гидрофобные эффекты. Они показывают, как небольшие изменения в свойствах воды могут контролировать процесс связывания. Исследование открывает двери для нового понимания в исследованиях в области медицины и наук о жизни.  Работа представлена в журнале PNAS.

состоит из двух нитей, состоящих из молекул сахара и фосфатных групп. Между этими двумя нитями находятся азотистые основания, соединения, составляющие организмов, с водородными связями между ними. Эти водородные связи иногда считаются решающими для удержания двух нитей вместе.

Но теперь исследователи из Технологического университета Чалмерса показывают, что секрет спиральной структуры может заключаться в том, что молекулы имеют гидрофобное внутреннее пространство в среде, состоящей в основном из воды.

Поэтому среда является гидрофильной, в то как азотистые основания молекул гидрофобны, отталкивая окружающую воду. Когда гидрофобные единицы находятся в гидрофильной среде, они группируются вместе, чтобы минимизировать их воздействие на воду.

Роль водородных связей, которые иногда рассматривались как решающие для удержания спиралей ДНК вместе, по-видимому, больше связана с сортировкой пар оснований, так что они соединяются вместе в правильной последовательности.

Это открытие имеет решающее значение для понимания отношений ДНК с окружающей средой.

«Клетки хотят защитить свою ДНК, а не подвергать ее воздействию гидрофобной среды, которая иногда может содержать вредные молекулы», — говорит Бобо Фенг, один из исследователей. «Но в то же ДНК клеток должна открыться, чтобы их можно было использовать».

Смотрите также  Покрытие из цинка превращает зубы муравья в твердые и острые инструменты

«Мы считаем, что клетка большую часть времени хранит свою ДНК в водном растворе, но как только клетка хочет что-то сделать со своей ДНК, например, прочитать, скопировать или восстановить ее, она подвергает ДНК действию гидрофобной среды».

Например, воспроизводство подразумевает, что пары оснований растворяются друг от друга и раскрываются. Ферменты затем копируют обе стороны спирали, чтобы создать новую ДНК. Когда дело доходит до восстановления поврежденной ДНК, поврежденные участки подвергаются гидрофобной среде и подлежат замене. Каталитический создает гидрофобную среду. Этот тип белка занимает центральное место в восстановлении ДНК, а это значит, что он может стать ключом к борьбе со многими серьезными заболеваниями.

Понимание этих белков может дать много нового понимания того, как мы можем, например, бороться с устойчивыми бактериями или потенциально даже вылечить рак. используют под названием RecA для восстановления своей ДНК, и исследователи полагают, что их результаты могут дать новое понимание того, как этот процесс работает — потенциально предлагая методы его остановки и тем самым убивая бактерии.


Bobo Feng et al, Hydrophobic catalysis and a potential biological role of DNA unstacking induced by environment effects, Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). DOI: 10.1073/pnas.1909122116

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x