ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง supercoiling บวกและลบของ DNA คือในระหว่างการ supercoiling ที่เป็นบวกของ DNA สาย DNA จะถูกพันทับเมื่อเปรียบเทียบกับสถานะที่ผ่อนคลาย ในขณะที่ในระหว่างการ supercoiling เชิงลบของ DNA สาย DNA จะอยู่ภายใต้บาดแผลเมื่อเทียบกับ สภาวะผ่อนคลาย
DNA supercoiling คือปริมาณของการบิดเกลียวในเกลียวของ DNA (การไขลานหรือไขลาน) และเป็นตัวกำหนดปริมาณของความเครียดบนเกลียว Topoisomerases เป็นเอนไซม์ที่อำนวยความสะดวกและควบคุม DNA supercoiling เพื่อเพิ่มการจำลองและการถอดรหัสของ DNA มีอยู่ในทุกเซลล์ รวมทั้งแบคทีเรียและมนุษย์DNA supercoiling มีความสำคัญต่อกระบวนการของเซลล์หลายอย่าง เช่น การกระชับ DNA และการแสดงออกของยีน ผ่านการควบคุมการเข้าถึงรหัสพันธุกรรม DNA supercoiling มีสองประเภทคือ supercoiling เชิงบวกและ supercoiling เชิงลบ
DNA Supercoiling เชิงบวกคืออะไร
supercoiling เชิงบวกของ DNA เป็นกระบวนการที่สาย DNA ถูกพันทับเมื่อเปรียบเทียบกับสภาวะผ่อนคลาย สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อโครงสร้างเกลียวคู่ของ DNA (คนถนัดขวา) บิดให้แน่นขึ้น (บนบาดแผลในโหมดถนัดขวา) จนกระทั่งโครงสร้างเกลียวบิดเบี้ยวและพัฒนาเป็น 'ปม'
รูปที่ 01: ซุปเปอร์คอยล์ของ DNA
สมการทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายอย่างละเอียดเกี่ยวกับ supercoiling ที่เป็นบวกของ DNADNA ไม่ถูก supercoiled ในทางบวกในสภาวะปกติ แต่เกิดขึ้นเฉพาะในระหว่างกระบวนการของเซลล์ ตัวอย่างเช่น เพื่ออำนวยความสะดวกในการแบ่งเซลล์ โดยที่ DNA น้องสาวที่ซ้ำกันจะถูกแยกออกเป็นเซลล์ลูกสาวในระหว่างเฟสในการพัฒนาและบำรุงรักษาโดเมนที่เชื่อมโยงทอพอโลยี โดเมนเหล่านี้เป็น TAD นอกจากนี้ ในระหว่างการประกอบไมโทติคโครโมโซม พบว่าคอนเดนซินกระตุ้นให้เกิด supercoiling เชิงบวกของดีเอ็นเอ การควบแน่นเป็นคอมเพล็กซ์โปรตีนขนาดใหญ่ที่มีบทบาทสำคัญในการประกอบโครโมโซมแบบไมโทติคและกระตุ้น supercoiling เชิงบวกในลักษณะที่ขึ้นกับ ATP ไฮโดรไลซิส
DNA Supercoiling เชิงลบคืออะไร
DNA supercoiling เชิงลบเป็นกระบวนการที่สาย DNA อยู่ภายใต้บาดแผลเมื่อเทียบกับสภาวะผ่อนคลาย สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อโครงสร้างเกลียวคู่ของ DNA (คนถนัดซ้าย) บิดให้เบาลง (ภายใต้บาดแผลในโหมดคนถนัดซ้าย) จนกว่าโครงสร้างเกลียวจะคลายตัวมากกว่า DNA รูปแบบ B ที่คลายตัวปกติอำนวยความสะดวกในการจำลองดีเอ็นเอและการถอดรหัสผ่านเอนไซม์โทพอไอโซเมอเรส
รูปที่ 02: Supercoiling เชิงลบของ DNA
Supercoiling ของ DNA สร้างโครงสร้างสองประเภทที่เรียกว่า plectoneme หรือ toroid บางครั้งอาจเป็นการรวมกันของทั้งสองอย่าง ในระหว่างการสร้าง supercoiling เชิงลบของ DNA โมเลกุล DNA จะผลิตเกลียวขวามือสองอันที่มีขั้วต่อลูป (plectoneme) หรือเกลียวซ้ายมือเดียว (toroid) Plectonemes พบได้บ่อยในธรรมชาติ โดยเฉพาะในแบคทีเรีย
DNA Supercoiling เชิงบวกและเชิงลบมีความคล้ายคลึงกันอย่างไร
- DNA supercoiling เชิงบวกและเชิงลบมีอยู่ในทุกสิ่งมีชีวิต (ตั้งแต่แบคทีเรียจนถึงมนุษย์)
- ทั้งสองกระบวนการเปลี่ยนรูปร่างของสายดีเอ็นเอ
- มันส่งผลต่อโครงสร้างเกลียวคู่ของ DNA
- ยิ่งไปกว่านั้น กลไกทั้งสองมีความสำคัญต่อการอำนวยความสะดวกในการทำงานของเซลล์มากมาย
- เอ็นไซม์ควบคุม supercoiling บวกและลบของ DNA
DNA Supercoiling เชิงบวกและเชิงลบต่างกันอย่างไร
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง supercoiling เชิงบวกและเชิงลบของ DNA คือ ในระหว่างการ supercoiling เชิงบวกของ DNA สาย DNA จะถูกพันทับเมื่อเปรียบเทียบกับสภาวะผ่อนคลาย ในขณะที่ในระหว่างการ supercoiling เชิงลบของ DNA สาย DNA อยู่ภายใต้บาดแผลเมื่อเทียบกับ รัฐที่ผ่อนคลาย DNA ของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่มี supercoiled เชิงลบในสถานะปกติ supercoiling เชิงบวกเกิดขึ้นเฉพาะระหว่างการทำงานของเซลล์โดยเฉพาะ นอกจากนี้ supercoiling เชิงบวกของ DNA จะเกิดขึ้นทางด้านขวามือ ในขณะที่ DNA supercoiling เชิงลบเกิดขึ้นทางด้านซ้ายมือ
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่าง supercoiling บวกและลบของ DNA ในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – Supercoiling เชิงบวกและเชิงลบของ DNA
DNA supercoiling มีความสำคัญในกระบวนการเซลล์หลายอย่าง เช่น การกระชับดีเอ็นเอและการแสดงออกของยีน โดยการควบคุมการเข้าถึงรหัสพันธุกรรม นอกจากนี้ยังอำนวยความสะดวกและควบคุม DNA supercoiling เพื่อเพิ่มการจำลองและการถอดรหัสของ DNA ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง supercoiling เชิงบวกและเชิงลบของ DNA คือในระหว่างการ supercoiling เชิงบวกของ DNA สาย DNA จะถูกพันทับเมื่อเปรียบเทียบกับสถานะผ่อนคลาย ในขณะที่ในระหว่างการ supercoiling เชิงลบของ DNA สาย DNA อยู่ภายใต้บาดแผลเมื่อเทียบกับสภาวะผ่อนคลาย กระบวนการ supercoiling ทั้งสองของเกลียวที่กำหนดนั้นถูกอธิบายอย่างละเอียดด้วยสูตรทางคณิตศาสตร์ กระบวนการทั้งสองถูกเปรียบเทียบกับสถานะอ้างอิงที่เรียกว่าสถานะผ่อนคลายของ DNA หรือรูปแบบ B ของ DNA ที่ผ่อนคลาย
