Релаксированное кольцо ДНК

ДНК некоторых организмов, таких, как бактерии, бактериофаги и многие ДНК-содержащие вирусы животных, представляет собой замкнутую кольцевую структуру. Конечно, такая структура не нарушает полярность молекул, но в ней исчезают свободные У- и 5 -гидроксильные и фосфорильные группы. Замкнутые кольца могут существовать в релаксиро-ванной или суперспиральной формах. Суперспира-льность проявляется тогда, когда замкнутое кольцо сворачивается вокруг собственной оси или когда скручивается участок линейной ДНК, концы которой зафиксированы. Этот требующий энергии процесс приводит к появлению внутримолекулярного напряжения структуры. При увеличении числа супервитков внутреннее (торсионное) напряжение возрастает (проверьте это на обычной резиновой ленте). Супервитки в ДНК, образованные за счет скручивания против часовой стрелки (в направлении, обратном закручиванию правосторонней двойной спирали В-формы ДНК), называются отрицательными. В некотором смысле можно считать, что энергия, необходимая для достижения такого структурного состояния, запасается в обычных (неотрицательных) супервитках. Энергия перехода молекулы ДНК к другому типу надмолекулярной структуры может понижаться за счет образования участков отрицательного скручивания. Один из таких переходов— разделение цепей при подготовке к репликации и транскрипции. Вот почему суперспирализация ДНК весьма вьн одна в биологических системах. Ферменты, катализирующие топологические изменения молекулы ДНК, получили название топоизо-мераз. Наиболее изучена из них—бактериальная ги-раза, инициирующая образование отрицательных супервитков. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология