Məlumat

DNT dondurucuda nə qədər sabitdir?

DNT dondurucuda nə qədər sabitdir?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Heyvanların DNT-sinin çıxarılması haqqında yazıdan ilhamlanaraq, genomik DNT -20°C dondurucuda nə qədər dayanacaq? Laboratoriyada -20°C dondurucuda DNT-ni (ikiqat zəncirli, plazmid) saxlamaq adi bir təcrübədir, lakin genomik DNT -80°C dondurucuda daha uzun müddət davam edəcəkmi? Hər iki üsulla, o, nə qədər sabit olacaq?


DNT təmizdirsə, kifayət qədər uzun müddət davam etməlidir. Əgər orada fermentlər və digər bioloji molekullar varsa, -80C daha yaxşı işləyəcək.

Düşünürəm ki, təmiz DNT-ni -20C-də praktiki olaraq qeyri-müəyyən müddətə saxlaya bilərsiniz.

Təmizlik burada əsas məsələdir, həmçinin pH sabitləşib, düzgün möhürlənib və s. Bu, bütün fərqi yaradır.


Siz DNT-nizi 1 həftə -4C-də və bir ay -20C-də saxlaya bilərsiniz, lakin bu müddət ərzində DNT-ni saxlasanız, DNT nümunənizdən 10-15% məhsuldarlıq azalır.


DNT-nin raf ömrü nə qədərdir?

Foto: Andrew Cowie/AFP/Getty Images

İngiltərənin Leicester şəhərindəki parkinqin altından III Riçardın cəsədi tapılıb, Lester Universitetinin mütəxəssisləri bildiriblər. DNT testi bədnam kralı bacısının nəslindən olan DNT ilə uyğunlaşdırmaq üçün istifadə edildi. DNT-nin saxlama müddəti nədir?

Nəzəri olaraq bir aydan bir milyon ilə qədər. DNT-nin çürümə sürəti onun saxlanma və qablaşdırma şəraitindən asılıdır. Hər şeydən əvvəl, DNT-nin istiliyə, suya, günəş işığına və oksigenə məruz qalıb-qalmamasından asılıdır. Əgər bədən günəşdə və yağışda qalırsa, onun DNT-si yalnız bir neçə həftə ərzində test üçün faydalı olacaq. Əgər yerdən bir neçə fut aşağıda basdırılsa, DNT təxminən 1000-10000 il yaşayacaq. Əgər o, Antarktika buzunda donmuş olarsa, bir neçə yüz min il davam edə bilər. Ən yaxşı nəticələr üçün nümunələr qurudulmalı, vakuumla qablaşdırılmalı və təxminən -80 dərəcə Selsidə dondurulmalıdır. Bununla belə, ətrafdakı radiasiya çox güman ki, milyonuncu doğum gününü qeyd etməzdən əvvəl DNT-ni tanınmaz hala gətirəcək.

Bəzi elm adamları DNT-nin mövcud nəzəri təxminlərimizdən kənarda sağ qala biləcəyini iddia edirlər. Əslində, bir neçə elm adamı yüz milyonlarla illik DNT tapdıqlarını iddia etdi. 2009-cu ildə tədqiqatçılar qrupu Miçiqan hövzəsindəki qədim duz yataqlarının içərisində 419 milyon illik DNT tapdıqlarını bildirdilər. Təsdiq edilsə, bu, indiyə qədər kəşf edilmiş ən qədim DNT olacaq. Bununla belə, qədim DNT-ni tədqiq edən bəzi mütəxəssislər bu iddialara çox şübhə ilə yanaşır və onların adətən laboratoriyada çirklənmə məhsulu olduğunu qeyd edirlər. Quş sümüklərini tədqiq edən digər elm adamları, ideal şəraitdə DNT-nin təxminən 521 il yarım ömrü olduğunu, yəni təxminən 1 milyon ildən sonra yararsız hala düşəcək qədər parçalanacağını təxmin etdilər.

John Hammond və cənab DNT-nin sizə dediklərinə baxmayaraq, kəhrəba əslində DNT-ni təzə saxlamaq üçün yaxşı bir iş görmür. Fosilləşmiş ağac şirəsi həşərat skeletlərini on milyonlarla il qoruya bilsə də, həşəratların içindəki DNT çox sürətlə parçalanır. Orqanizm öləndə, demək olar ki, dərhal DNT-ni parçalamağa başlayan fermentlər sərbəst buraxılır. Eynilə, Misir mumiyaları yaxşı qorunmuş görünə bilər - onların saç və əzələlərindəki zülalların çoxu toxunulmazdır - lakin onların DNT-si adətən istidə sürətlə çürüyür. Bir qayda olaraq, xarici görünüş DNT-nin hələ də bütöv olub-olmadığını göstərən yaxşı göstərici deyil.

Yəqin ki, indiyə qədər tapılmış ən qədim DNT Qrenlandiyada buz təbəqəsinin dibindən götürülmüş donmuş palçıqda aşkar edilmişdir. 450.000-800.000 il olduğu təxmin edilir. Nümunədə kəpənəklərin, şam ağaclarının və digər orqanizmlərin genetik materialı var idi. Donmuş çamur 400.000 il əvvəl Sibirdə böyüyən buzda donmuş bitkilərin əvvəllər əldə etdiyi rekordu qırıb. Təxminən 100.000 il yaşı olan Neandertal DNT-si tapıldı. Müasir insanlara gəldikdə, bu günə qədər tapılan ən qədim DNT-nin yalnız 5-7 min il yaşı var. 2008-ci ildə tədqiqatçılar nəsli kəsilmiş yunlu mamontun genomunu ardıcıllıqla tərtib etmək üçün minlərlə il yaşı olan DNT nümunələrindən istifadə etdilər. Çoxları bizim canlılardan birini klonlaya biləcəyimizlə maraqlansa da, belə bir cəhd mamont çətinlikləri yaradır. İspan tədqiqatçıları 2009-cu ildə nəsli kəsilmiş bir dağ keçi növünü uğurla diriltsələr də, o, 7 dəqiqə sonra, ehtimal ki, DNT-sindəki çatışmazlıqlar səbəbindən nəfəs almaqda çətinlik çəkərək öldü.

Riçard III-ü müəyyən etmək üçün tədqiqatçılar mitoxondrial DNT adlanan bir növ DNT-dən istifadə etdilər, çünki bu DNT nüvədə deyil, hüceyrənin mitoxondrisində yer alır. Mitoxondrial DNT tam insan genomunu ehtiva etmir, bu da onu bir çox tədqiqatçının məqsədləri üçün faydalı etmir. Bununla belə, daha çox olduğuna görə - bir hüceyrədə çox vaxt yüzlərlə mitoxondriya və yalnız bir nüvə var - nüvə DNT-dən daha çox mitoxondrial DNT-ni bütöv tapmaq şansınız daha yaxşıdır.


Giriş

“Mənim təxminim odur ki, – və mən bu məsələdə tək deyiləm – yaxın onillikdə bunun texniki cəhətdən istifadə olunacağını görəcəyik. Maşın daha kiçik ola bilər, daha böyük məlumat dəstini daşıya bilər.” 1964-cü ildə, DNT 1-in strukturunun kəşfindən cəmi 7 il sonra Wiener və Neiman yaddaş saxlama forması kimi nuklein turşularından istifadənin potensial sıxlıq üstünlüyünü müzakirə etdilər 2 . Yarım əsrdən çox vaxt keçdikdən sonra, DNT-nin xassələri haqqında anlayışımızdakı irəliləyişlər onun yüksək nəzəri məlumat sıxlığını təsdiqlədi, qram 3 üçün təxminən 455 milyard GB məlumat.

Ən qabaqcıl maqnit lenti saxlama sistemlərindən belə 6 dərəcə böyükdür 4 . DNT, həmçinin saxlama sisteminin özündə yüksək paralelləşdirilmiş hesablamalar 5,6, aşağı enerji tələbləri 7,8,9, məlumatların sürətli yüksək tutumlu daşınması 10, potensial olaraq daha uzun ömür və onilliklər və ya əsrlər boyu sabitlik kimi bir sıra digər unikal potensial üstünlükləri təmin edir. 3-5 ildən bir dəyişdirilən adi media ilə müqayisədə, eləcə də deqradasiyanın qarşısını almaq üçün molekulyar biologiya yanaşmaları ilə təkrarlanmanın asanlığı 11. Wiener-in proqnozlaşdırdığı on ildən çox vaxt tələb etsə də, molekulyar biologiya 12,13 və kompüter və informasiya sistemləri 14,15 sahəsində geniş biliklər toplusu işlənib hazırlanmışdır ki, bu da son zamanlar maraq və sərmayənin əsasını qoymuşdur. DNT əsaslı məlumat saxlama texnologiyaları.

Wiener-in "maşınının" təbiəti daim dəyişmə və inkişafda qalacaq. Həqiqətən də, uzunmüddətli “bir dəfə yazın-oxuyan-heç vaxt” arxiv yaddaşından tutmuş, potensial olaraq yaddaşdaxili hesablama imkanlarına malik yüksək dinamik və tez-tez əldə edilən məlumatların saxlanmasına qədər müxtəlif tətbiqlərə müraciət etmək üçün bir çox sistem növləri yarana bilər. DNT məlumat saxlama sistemlərinin bu mümkün növlərini və bu sistemləri təşkil edəcək müxtəlif vahid prosesləri təsəvvür etmək və DNT-nin kimyəvi, fiziki və kodlaşdırma xüsusiyyətlərinin onların dizaynına necə təsir edəcəyini müəyyən etmək vacibdir. DNT və ya analoq polimer sistemlərin bu sinfinin substratı olacağından, onun müxtəlif ətraf mühit və proses şəraitlərində dayanıqlığı həm fiziki vahid proseslərin, həm də kodlaşdırma alqoritmlərinin təbiəti haqqında məlumat verən mərkəzi dizayn məsələsi olacaq.

Ümumi vahid prosesləri ilə Şəkil 1-də uçdan-uca DNT saxlama sistemi təsvir edilmişdir. Tətbiqlər soyuq arxiv anbarından tutmuş tez-tez əldə edilən və ya hətta dinamik şəkildə idarə olunan məlumatlara qədər dəyişdiyindən, DNT maye ilə işləmə zamanı faza dəyişiklikləri və ya fiziki kəsilmə kimi daha çox manipulyasiyaya və müxtəlif duz konsentrasiyasına malik tamponlar və s. pHs. Bunlar deqradasiya üçün daha çox imkanlar, eləcə də məlumatların kodlaşdırılması strategiyalarına və mənbələrinə və şifrələmə xətalarına təsir göstərə bilən xüsusi deqradasiya mexanizmlərini təqdim edir (Şəkil 1). Burada biz bu şərtlərin hər birində DNT-nin sabitliyi haqqında məlum olanları nəzərdən keçiririk, onların müxtəlif əməliyyat müddətləri olan sistemlərə uyğunluğu ilə təşkil edilir. Daha sonra biz artan giriş tezliyi və yaddaşda hesablama kimi getdikcə daha təkmilləşmiş sistem imkanlarına nail olmaq üçün qurban verilməli olan sıxlıq, fiziki ehtiyat və kodlaşdırma strategiyalarında nisbi mübadilələrin kəmiyyət təhlilini təqdim edirik.

(Üst) Saxlama rejimlərinin fərqli növlərini göstərən ümumi DNT əsaslı sistem. (Orta) Hər saxlama rejiminin funksional və fiziki xüsusiyyətləri. (Alt) Hər saxlama rejiminə ən uyğun olan molekulyar zərər mexanizmləri.

Bu günə qədər təklif edilən demək olar ki, bütün DNT saxlama sistemləri üçün ümumi olan molekulyar arxitekturaları da təsvir etmək faydalı olacaq. DNT saxlama sistemləri bir çox fayldan ibarətdir və hər bir fayl adətən bir çox fərqli DNT zəncirindən ibarətdir.

150-200 nt, çünki bu, fosforamidit sintezi kimyasının mövcud həddidir, lakin texnologiyanın inkişafı ilə daha uzun ola bilər. Bir fayldan ibarət olan bütün tellər tellərin bir və ya hər iki ucunda yerləşən ümumi ünvan ardıcıllığını bölüşür. Bu ünvanlar PCR və ya transkripsiyadan istifadə etməklə oxuna və əldə edilə bilər. Tellər daxilində mutasiyalar və ya qırılma və ya deqradasiya nəticəsində tellərin itirilməsi potensial deşifrə xətalarına və ya hətta məlumatın tam itkisinə səbəb ola bilər. Buna görə də, səhvlərin düzəldilməsi kodları adətən məlumat sıxlığının azalması ilə səhvləri və itirilmiş ipləri kompensasiya etməyə kömək etmək üçün tətbiq olunur.


VII. E. coli ilə işləmək

A. Kiçik miqyaslı mədəniyyətlər

E. coli hüceyrələrindən istifadə edilən təcrübələr həmişə təzə zolaqlı boşqabdan və ya qliserol ehtiyatından təzə kulturalar üzərində aparılmalıdır. Kiçik miqyasda böyümək üçün E. coli mədəniyyət, iki steril 50 ml borularda 3-5 ml LB (və ya müvafiq bulyon - mədəniyyətdə plazmid varsa antibiotik daxil edin) hazırlayın. (Qeyd: daha kiçik borular istifadə edilə bilər, lakin mədəniyyət lazımi şəkildə havalandırılmayacaq və buna görə də yaxşı inkişaf etməyəcəkdir. və tövsiyə edilmir). Təzə boşqabdan və ya bir qliserol ehtiyatından kazıma ilə tək koloniya ilə bir boru aşılayın. İkinci boru bulyon nəzarəti kimi istifadə olunur. Hər iki borunu 37 dərəcə C-də inkubasiya edin, gecə boyu güclü silkələyin. Növbəti səhər boruları yoxlayın. Bulyon nəzarəti şəffaf olmalıdır və aşılanmış kultura çox bulanıq olmalıdır. Borularda tapılan hər hansı bir zibil haqqında qeyd edin və yalnız mədəniyyət sıx deyilsə, daha uzun müddət inkubasiya edin. Hüceyrələrin çoxalmasına icazə verməyin. Dərhal istifadə edin. Bəzi tətbiqlər üçün hüceyrələr istifadə etməzdən əvvəl qısa müddət ərzində 4 ° C-də saxlanıla bilər.

B. Daimi Saxlama

İstifadə olunan hər bir mədəniyyət üçün, xüsusən də yeni yaradılmış ştamlar və ya plazmidləri olan hüceyrələr üçün konstruksiya təsdiqləndikdən sonra daimi qliserol ehtiyatı hazırlanmalıdır. bu ehtiyat müvafiq sənədlər və yer məlumatları ilə birlikdə laboratoriya ehtiyatı kolleksiyasına yerləşdirilməlidir. Bu prosedurlara əməl edilməməsi ciddi cəzalarla nəticələnəcək. Bu prosedur yalnız aid deyil E. coli lakin dərin dondurma ehtiyatı hazırlana bilən hər hansı bir orqanizm üçün. Həmçinin, tikinti aralıq məhsulları da daxil olmaqla bütün plazmid konstruksiyaları çılpaq DNT ehtiyatları kimi deyil, hüceyrələrdə saxlanılmalıdır. Hər konstruksiya üçün ən azı 2 ehtiyat hazırlanmalıdır. E. coli hüceyrələri üçün qliserin ehtiyatı hazırlamaq üçün 1,4 ml təzə yetişdirilmiş bir gecə mədəniyyətini 0,6 ml steril 50% qliserinlə birləşdirin. Yaxşı qarışdır. Ştammın adı, tarixi və baş hərfləri (eppendorf borusu deyil) ilə etiketlənmiş iki dondurucu flakona köçürün. Dərhal quru buz/etanol vannasına və ya -80 dərəcə C dondurucuda bir qutuya qoyun. Yeri qeyd edin və gərginlik kitabına məlumatları daxil edin.

Bu veb-səhifə Julie B. Wolf, UMBC tərəfindən idarə olunur
Sonuncu dəfə 3/2/2010 tarixində yenilənib

sənaye və biotibbi elmlərdə karyera ilə maraqlanan tələbələr üçün nəzərdə tutulmuşdur.


DNT dondurucuda nə qədər sabitdir? - Biologiya

ABŞ hökumətinin rəsmi saytı

Rəsmi saytlar .gov istifadə edir
A .gov vebsayt ABŞ-da rəsmi dövlət təşkilatına məxsusdur.

Təhlükəsiz .gov vebsaytları HTTPS istifadə edir
A bağlamaq ( Kilidlənmiş asma kilidi kilidləyin

) və ya https:// .gov veb saytına təhlükəsiz qoşulduğunuz deməkdir. Həssas məlumatları yalnız rəsmi, təhlükəsiz saytlarda paylaşın.

ABŞ Kənd Təsərrüfatı Departamenti

Kənd Təsərrüfatı Genetik Resurslarının Qorunması Araşdırması: Fort Collins, CO

Ümumi qorunma sualları:

Genetik ehtiyatlar nələrdir? Genetik ehtiyatlar bitkilər, mal-qara, əlaqəli növlər, nadir və nəsli kəsilməkdə olan növlər və cinslər kimi canlı materialdır ki, bunlara genlər, genetik birləşmələr (aka genotiplər) və ya gələcək sortlara və ya cinslərə müxtəliflik verən genetik tezliklər daxildir. Kənd təsərrüfatında genetik ehtiyatlar seleksiyaçılar tərəfindən məhsuldarlığı və stressə dözümlülüyünü artırmaq, qidalanmanı yaxşılaşdırmaq və dəyər, gözəllik, ləzzət və uyğunlaşma qabiliyyətini artırmaq üçün istifadə olunur.

Germplazma nədir? Germplazma istənilən genetik resursu (yəni genlər, genetik birləşmələr və ya gen tezlikləri) daşıyan propaqullar toplusudur.

Qoşulma nədir? Qoşulma müəyyən bir coğrafi məkandan genetik cəhətdən unikal bitki nümunəsidir. NLGRP-də qoşulma bir çanta toxum, bitki toxuması mədəniyyətləri və ya meyvə bitkilərinin budaqlarından qönçələr ola bilər. NLGRP bəzən müəyyən qoşulmanın birdən çox nümunəsini saxlayır. Nümunələr yenidən böyüdüldükdə və ya təkrar istehsal edildikdə, sonrakı nəsil əsas nümunə ilə eyni qoşulma nömrəsinə malikdir. Yeni nümunənin nəsil nömrəsini müəyyən edən inventar nömrəsi var.

Təbliğat nədir? Propaqul, bütöv bir bitkiyə (məsələn, toxum, şlam və qönçə) çevrilə bilən toxuma, orqan və ya bitki hissəsidir.

Genetik müxtəliflik nədir? Genetik müxtəliflik həyatda irsi olan variasiyadır. Müasir bitkilər və ya mal-qara cinsləri arzu olunan əlamətlər üçün təkrar seçilmə və bir neçə fərd və ya sortdan geniş istifadə olunduğu üçün az miqdarda müxtəlifliyə malik ola bilər. Populyasiyalar mutasiya və cinsi çoxalma prosesləri ilə müxtəlifləşir. Təbii seçmə müəyyən mühitdə ən yaxşı sağ qalmağa imkan verən dəyişikliklərə üstünlük vermək üçün bu müxtəliflik üzərində hərəkət edir. Çoxlu genetik müxtəlifliyə malik olan populyasiyalar, aşağı genetik müxtəlifliyə malik olan populyasiyalardan daha yaxşı dinamik mühitlərdə sağ qala bilirlər. Genetik müxtəliflik seleksiyaçılara bitki sortlarını və heyvan cinslərini təkmilləşdirməyə imkan verir.

Klon nədir? Klon, digərinin tam surəti olan tək bir əcdaddan aseksual olaraq törəmiş bir və ya bir neçə orqanizmin tək ortaq əcdaddan törəmiş genetik cəhətdən eyni hüceyrələr qrupudur (Webster II. The Riverside Publishing Company, 1984).

Dondurulmuş konservasiya nədir? Kriyokonservasiya, materiala zərər vermədən həyat proseslərini effektiv şəkildə yavaşlatmaq üçün hüceyrələrin və ya müxtəlif növ toxumaların sıfırdan aşağı temperaturlara qədər soyudulması prosesidir. Bitki toxumaları və ya bitki hüceyrələri adətən maye azotda (-196 o C) və ya maye azot buxarında (təxminən -156 o C) dondurulur.

Bitki toxuması mədəniyyətləri hansılardır? Bitki toxuması mədəniyyətləri steril mədəniyyət mühitində aseptik şəraitdə in vitro saxlanılan və ya çoxaldılan bitki toxuması, hüceyrələri və ya bitki orqanlarıdır. Bitkilərin çoxalmasının bu üsuluna çox vaxt mikroçoğaltma deyilir. Bir orijinal propaquldan (bitki, toxuma və ya hüceyrə) əldə edilən bitkilər klonlardır.

İnadkar toxum nədir? İnadkar toxum, əksər məhsul toxumlarından fərqli olaraq, qurumağa davam gətirə bilməyən və buna görə də dondurucuda yaşaya bilməyən bir toxumdur. İnadkar toxumların qorunması qurutma və ya dondurma ilə zədələnmənin qarşısını alan bir prosedur tələb edir. Bu, bir neçə növdə toxumun böyüyən hissəsinin kəsilməsi, suyun tərkibinin optimallaşdırılması və çox sürətlə soyudulması ilə həyata keçirilmişdir. İnadkar toxumlar tez-tez mülayim zonanın meşə ağacları, sahilyanı növlər və tropik bitkilər tərəfindən istehsal olunur. İnadkar toxumlara misal olaraq palıd toxumu, yabanı düyü və sitrus meyvələrini göstərmək olar.

NLGRP niyə Fort Collins, Koloradoda yerləşir? Quru iqlim USDA Milli Toxum Saxlama Laboratoriyasının (NSSL) Fort Collins, CO-da yerləşməsinin əsas səbəbi idi. Təxminən 30% orta nisbi rütubətlə toxumun rütubətini optimal səviyyəyə uyğunlaşdırmaq üçün az səy tələb olunurdu. uzunmüddətli saxlama. 1950-ci illərdə Kolorado Dövlət Universitetinin professoru Dr. D.W. (Scotty) Robertson, germplazmanın qorunmasının təşviqində çox fəal idi. Arpa yetişdiricisi Dr.Robertson, Kolorado Dövlət Universitetinin kampusunda Laboratoriyanın qurulması üçün genetik ehtiyatlar üçün baza kolleksiyası yaradılmalı və çalışılmalıdır. Çuğundur Şəkərinin İnkişafı Fondu da bu səyləri dəstəklədi.

NLGRP tutumu nədir? NLGRP -18 o C-yə qədər soyudulmuş saxlama anbarlarında (adi saxlama) propaqulun ölçüsündən asılı olaraq bir ilə 1,5 milyon arasında birləşməni saxlamaq qabiliyyətinə malikdir. Bundan əlavə, NCGRP 220 kriotank tutumuna malikdir, hər bir kriotankda təxminən 3000 toxum və 70000 sperma daxil olur.

Kolleksiyalar nə dərəcədə təhlükəsizdir? Obyektin binanın bütün iş sahələrinə girişi mühafizə olunub. Toxumların soyuq anbarları və kriogen otağı da daxil olmaqla saxlama sahələri yalnız bir neçə şəxsin məhdud girişi ilə əlavə təhlükəsizlik, əlavə kilidlənmiş qapılar, təhlükəsizlik kameraları və nümunə çantalarındakı kodlu məlumatla daha da məhdudlaşdırılır. Tonoz sahəsi tornadolara və daşqınlara qarşı möhkəmləndirilib və ehtiyat mexaniki sistemlər var.

NLGRP-dən hər kəs toxum ala bilərmi? Tədqiqat məqsədləri üçün ABŞ ətrafında yerləşən NPGS saytlarından paylamalar aparılır.

Germplazma haradan gəlir və onu kim verir? Germplazma dünyanın hər yerindən gəlir və o, kənd təsərrüfatında faydalı ola biləcək qeyri-adi və ya maraqlı xüsusiyyətlərə malik materialı tapan kollektorlar, seleksiyaçılar və ya sistematika üzrə ekspertlər tərəfindən bağışlanır. Məsələn, kollektor qeyri-adi dadı olan bir alma və ya aphidlərə davamlı buğda irqini tapa bilər. Kənd təsərrüfatı bitkiləri üçün rüşeymlərin çoxu həmin məhsulun inkişaf etdiyi ərazidən gəlir. Müxtəliflik Mərkəzi kimi tanınan bu ərazinin ən kiçik coğrafi ərazidə ən yüksək genetik dəyişkənliyə malik olduğuna inanılır.

NLGRP nəsli kəsilməkdə olan bitki növlərini xilas edirmi? Mühafizə qrupları ilə əməkdaşlıq edərək nəsli kəsilməkdə olan növlərin toxumlarını saxlayırıq. Bu fəaliyyət nəsli kəsilməkdə olan növün qalan genetik müxtəlifliyini yerli yaşayış mühitinə qaytarılana qədər qoruya bilər.

NLGRP bitki kolleksiyası nə qədər böyükdür? Kolleksiyada 500.000-dən çox qoşulma var. Hər bir birləşmə növün reproduktiv biologiyasından asılı olaraq təxminən 3000-dən 5000-ə qədər toxum ehtiva edir.

NLGRP bitki kolleksiyasında neçə növ var? Təxminən 12.000. ABŞ-ın kənd təsərrüfatı və landşaftları üçün dəyişən ehtiyaclar NLGRP-də toplanan və saxlanılan növlərin sayında qaçılmaz artıma səbəb olacaq.

Germplazmanı necə tələb edə bilərəm? GRIN-Global istifadə edərək germplazmanı axtarın və sorğulayın.

Toxumları saxlamağın ən yaxşı yolu nədir? Toxumların təxminən 20% nisbi rütubətli yerdə bir neçə həftə qurumasına icazə verin. Sonra toxumları buxar keçirməyən qablarda, məsələn, şüşə qabda və ya möhürlənmiş nəm keçirməyən çantada, ev dondurucusu kimi soyuq yerdə saxlayın.

Toxumlar anbarda nə qədər yaşaya bilər? Toxumların uzunömürlülüyü saxlama şəraitindən və toxumun keyfiyyətindən asılıdır. Biz düzgün qurudulmuş zədələnməmiş toxumların əksəriyyətinin şərti saxlama şəraitində (-18C) yüz il, kriogen (maye azot) şəraitində isə min il yaşamasını gözləyirik.

Ən qədim yaşayan toxum hansıdır? Ən etibarlı tədqiqatlar arxeoloji ərazilərdə torpaqda bəzi toxumların 100-1700 il sağ qaldığını göstərir. (məsələn, Odum 1965. Qədim toxumların cücərməsi: arxeoloji tarixli torpaq nümunələri ilə floristik müşahidələr və təcrübələr. Dan. Bot, Arkiv 24(2): 1-70 Shen-Miller, J., Mudgett, MB, Schopf, JW, Clarke, S., və Berger, R. 1995. Müstəsna toxum uzunömürlülük və möhkəm böyümə: Çindən qədim müqəddəs lotus. American Journal of Botany).

DNT nə qədər davam edir? Bütün canlılarda rast gəlinən genetik kod olan DNT çox sabit bir molekuldur. Arxeoloji əsərlərdə minlərlə il yaşı olan fraqmentlər aşkar edilmişdir, xüsusən də əsərlər quru və ya çürüməyə səbəb olan mikroblardan təmizlənmişsə.

Həqiqətən zövq aldığım almadan toxum əkə bilərəmmi? Siz o almadan toxum əkib, təxminən 5-10 ildən sonra ağac ala bilərsiniz, amma yeni ağacdan alınan meyvə sizin zövq aldığınız alma ilə eyni olmayacaq. Çünki meyvə keyfiyyəti ana bitkiyə xasdır, ana ağac və nəsil ağacı isə genetik cəhətdən fərqlidir. Meyvə bitkilərinin əksəriyyəti toxum istehsal etmək üçün çarpaz tozlanmalıdır. Meyvə bitkiləri üçün eyni genetik xətt adətən ana bitkidən olan qönçə ağacının ana bitkidən kəsilmiş kök ağacına və ya kök salan gövdələrə peyvənd edilməsi ilə qorunur.


Nümunənizin keyfiyyətinin saxlandığından əmin olun

Bioloji nümunələrinizin sabitliyi məlumatlarınızın və nəticələrinizin dəqiq və qərəzli olmamasını təmin etmək üçün vacibdir. Nümunələrin daşınması və saxlanması zamanı sabit qalmasını təmin etməyin ən yaxşı yolu, ətraf mühit və yüksək temperaturlarda uzun müddət ərzində DNT-nizi effektiv şəkildə sabitləşdirə bilən etibarlı nümunə toplama metodunuz olduğundan əmin olmaqdır.

Oragene® və ORAcollect® məhsulları haqqında daha çox öyrənmək istəyirsinizsə, [email protected] ünvanına bizə e-poçt göndərin və ya qiymətləndirmə üçün sınaq dəstləri tələb etmək üçün aşağıdakı düyməni basın.

Əlaqədar Bloqlar:

İstinadlar:

[1] Hansen və başqaları. Danimarka tibb bacısı kohortunun genomik DNT-nin cavab dərəcəsi və keyfiyyətinin müqayisəsi üzrə pilot tədqiqatda qan, tüpürcək və ağız hüceyrəsi nümunələrinin toplanması. Xərçəng Epidermiol Biomarkerləri və Qarşısının Alınması. 2072-6 (2007).

[2] Galbete C et al. Həyat tərzi faktorları yaşlı əhalidə PPARG2 və FTO variantları ilə əlaqəli piylənmə riskini dəyişdirir: SUN layihəsində kəsişmə təhlili. Genes Nutr. 8(1):61-67 (2013).

[3] Anthonappa et al. Tüpürcək insan DNT-sinin mənbəyi kimi uzunmüddətli saxlama dayanıqlığının qiymətləndirilməsi. Clin Oral İnvest 17:1719-1725 (2013).

[4] Davis R et al. CRN daxilində nümunələrin toplanması: tənqidi qiymətləndirmə. CRN (2010).

[8] Karni və başqaları. DNT-nin termal deqradasiyası. DNT və hüceyrə biologiyası. 32. (2013) 10.1089/dna.2013.2056.


DNT nə qədər davam edir?

Kimi şoularda məhkəmə elminə belə minimal məruz qalma CSINCIS DNT analizinin nə qədər böyük bir iş olduğunu izləyiciyə heyran edəcək. Bu, şərti sübutların əksidir: kiminsə şəxsiyyətinin danılmaz sübutu, saxtalaşdırmaq mümkün deyil, bir nümunəni digəri ilə dəyişdirmək kifayətdir. Bu texnika qətl qurbanlarına və ya çoxdan ölmüş ingilis krallarına və ya qeyri-qanuni uşaqlara və onların qəyyumluqdan yayınan atalarına – bütöv genetik məlumatın əldə oluna biləcəyi hər hansı bir mövzuya – tətbiq oluna bilər və DNT-ni antropoloji tədqiqatda dəyərli bir alət edən də budur. polis araşdırmalarında. Çoxdan ölmüş bir subyekt üçün DNT-nin son istifadə tarixi var, amma tam olaraq nə vaxtdır?

İnsan həyatının bütün düsturları dezoksiribonuklein turşusunun sub-mikroskopik molekullarında kodlanmışdır və təkamülün bütün mərhələlərində olmuşdur. Barmaq izləri kimi, genetik kod da insana xasdır və bu, müasir stomatoloji qeydlər kimi digər məlumatların olmadığı halda onu unikal identifikator edir. DNT isə kövrəkdir və zamanla parçalanır. Parçalanma prosesinin nə qədər davam etməsi onun tapıldığı şəraitdən asılı olaraq dəyişir. Məsələn, əgər DNT elementlərə məruz qalırsa götürək: İnsan bədəninin özü kimi, DNT də istilik, su, günəş işığı və oksigenin varlığında artan sürətlə çürüyür. Həyatın bu vacib şərtləri də ölüm prosesini sürətləndirir və DNT-ni bir neçə həftə ərzində analiz üçün yararsız hala gətirir.

Alimlər ən ideal şəraitdə DNT-nin nəzəri olaraq maksimum bir milyon il yaşaya biləcəyini təxmin ediblər. Tədqiqatçılar qrupu bu yaxınlarda Miçiqan hövzəsində prehistorik bakteriyalara aid 419 milyon illik genetik material tapdıqlarını iddia etsə də, bu sahədəki digərləri xüsusilə 250 milyon il olduğu düşünülən əvvəlki nümunənin işığında bu iddiaya yüksək səslə etiraz etdilər. köhnə, lakin sonradan müasir DNT varlığı ilə çirkləndiyi sübuta yetirildi. Ən qədim faktiki DNT nümunələri DNT-nin mühafizəsi üçün “mükəmməl, təbii dondurucu” olan bir mil buzun altından çıxarılan Qrenlandiyadan (İslandiyadan fərqli olaraq buzlu, yaşıl olan) gəlir. 450.000 ilə 800.000 illik nümunələr, hazırda əsasən qısır olan quruda yaşıl həyatın sübutunu təmin edir.

İnsan genetik materialına gəlincə, ən qədim Neandertal DNT rekordu Belçika mağarasında tapılan 100.000 illik nümunəyə məxsusdur. İnsan DNT-sinin ən uzunömürlü nümunəsi İspaniyanın şimal-şərqində aşkar edilib və 7000 illik sağ qalma yaşı var. Hər iki halda, Dr. Rhonda Roby tərəfindən irəli sürülən üsullar tədqiqatçılara hüceyrə nüvəsində tapılan tipdən daha çox mitoxondrial DNT-dən istifadə etməyə imkan verdi, baxmayaraq ki, mitoxondrial DNT yalnız qismən genetik məlumatı ehtiva edir, eyniləşdirmə üçün kifayət qədər sübut təqdim edir və nüvədən daha çox bolluqda mövcuddur. DNT, sağ qalma şansını artırır.

DNT nə qədər davam edir? Qısa cavab ondan ibarətdir ki, bu, mürəkkəbdir və hava və orqanizmin son istirahət yeri kimi bir sıra gözlənilməz amillərlə müəyyən edilir. DNT-niz geridə qoyduğunuz molekulyar miras ola bilər, ancaq öləndən sonra bu barədə edə biləcəyiniz çox şey yoxdur.


İçindəkilər

DNT strukturunun ikiqat sarmal modeli ilk dəfə jurnalda dərc edilmişdir Təbiət 1953-cü ildə James Watson və Francis Crick tərəfindən, [5] (X,Y,Z koordinatları 1954-cü ildə [6] ) Rozalind Franklin və onun tələbəsi Raymond Gosling-in işinə əsaslanaraq, etiketli DNT-nin mühüm rentgen şüaları difraksiya şəklini çəkən kimi "Photo 51", [7] [8] və Maurice Wilkins, Alexander Stokes və Herbert Wilson, [9] və Erwin Chargaff tərəfindən əsas cütləşmə kimyəvi və biokimyəvi məlumat. [10] [11] [12] [13] [14] [15] Əvvəlki model üç zəncirli DNT idi. [16]

DNT-nin strukturunun ikiqat sarmal olmasının dərk edilməsi genetik məlumatın canlı orqanizmlərdə saxlanması və kopyalanması üçün əsas cütləşmə mexanizmini aydınlaşdırdı və geniş şəkildə 20-ci əsrin ən mühüm elmi kəşflərindən biri hesab olunur. Crick, Wilkins və Watson kəşfə verdiyi töhfələrə görə 1962-ci ildə Fiziologiya və Tibb üzrə Nobel Mükafatının üçdə birini aldı. [17]

Hibridləşmə, ikiqat sarmal yaratmaq üçün bir-birini tamamlayan əsas cütlərin bağlanması prosesidir. Ərimə, iki nuklein turşusu zəncirinin bir-birindən ayrılması, qoşa sarmalın zəncirləri arasındakı qarşılıqlı təsirlərin pozulduğu prosesdir. Bu bağlar zəifdir, yumşaq istilik, fermentlər və ya mexaniki qüvvə ilə asanlıqla ayrılır. Ərimə üstünlük olaraq nuklein turşusunun müəyyən nöqtələrində baş verir. [18] TA zəngin bölgələrə nisbətən daha asan əriyir CG zəngin bölgələr. Bəzi əsas pillələr (cütlər) həmçinin DNT-nin əriməsinə həssasdır, məsələn T AT G. [19] Bu mexaniki xüsusiyyətlər kimi ardıcıllığın istifadəsi ilə əks olunur TATA transkripsiya üçün DNT-nin əriməsində RNT polimerazına kömək etmək üçün bir çox genin başlanğıcında.

Polimeraza zəncirvari reaksiyada (PZR) istifadə edildiyi kimi, zərif qızdırma yolu ilə zəncirlərin ayrılması sadədir, bir şərtlə ki, molekulların 10.000-dən az baza cütü (10 kilobaza cütü və ya 10 kb/s) olması şərtilə. DNT zəncirlərinin bir-birinə qarışması uzun seqmentlərin ayrılmasını çətinləşdirir. Hüceyrə, DNT-ni əridən fermentlərin (helikazların) topoizomerazlarla eyni vaxtda işləməsinə icazə verərək, bu problemdən qaçır ki, bu da zəncirlərdən birinin fosfat onurğasını kimyəvi yolla parçalayıb digərinin ətrafında fırlana bilir. Helikazlar, DNT polimeraza kimi ardıcıllığı oxuyan fermentlərin irəliləməsini asanlaşdırmaq üçün ipləri açır.

Baza və ya əsas cüt addımın həndəsəsi 6 koordinatla xarakterizə edilə bilər: sürüşmə, sürüşmə, yüksəlmə, əyilmə, yuvarlanma və bükülmə. Bu dəyərlər spiral oxu boyunca sələfinə nisbətən nuklein turşusu molekulunda hər bir əsas və ya əsas cütünün məkanda yerini və oriyentasiyasını dəqiq müəyyənləşdirir. Onlar birlikdə molekulun spiral quruluşunu xarakterizə edirlər. DNT və ya RNT-nin olduğu bölgələrdə normal quruluş pozulduqda, bu dəyərlərdəki dəyişiklik belə pozulmanı təsvir etmək üçün istifadə edilə bilər.

Sələfinə nisbətən hesab edilən hər bir baza cütü üçün aşağıdakı əsas cüt həndəsələri nəzərə alınmalıdır: [20] [21] [22]

  • Kəsmək
  • Uzatmaq
  • səndələmək
  • Toka
  • Pervane: eyni əsas cütlüyündə bir bazanın digərinə nisbətən fırlanması.
  • Açılış
  • Shift: birinciyə perpendikulyar olan əsas cüt müstəvisində ox boyunca kiçikdən böyük yivə yönəldilmiş yerdəyişmə.
  • Slayd: bir teldən digərinə yönəldilmiş əsas cütünün müstəvisində ox boyunca yerdəyişmə.
  • Qalx: spiral oxu boyunca yerdəyişmə.
  • Tilt: sürüşmə oxu ətrafında fırlanma.
  • Roll: sürüşmə oxu ətrafında fırlanma.
  • Twist: yüksəlmə oxu ətrafında fırlanma.
  • x yerdəyişməsi
  • y - yerdəyişmə
  • meyl
  • ipucu
  • meydança: spiralın tam dönüşü üçün hündürlük.

Qalxma və bükülmə, spiralın əlliliyini və addımını təyin edir. Digər koordinatlar, əksinə, sıfır ola bilər. Sürüşmə və sürüşmə adətən B-DNT-də kiçikdir, lakin A- və Z-DNT-də əhəmiyyətlidir. Roll və tilt ardıcıl əsas cütlərini daha az paralel edir və adətən kiçikdir.

Diqqət yetirin ki, "əymə" elmi ədəbiyyatda birinci, zəncirlərarası əsas cüt oxunun perpendikulyarlıqdan spiral oxuna kənarlaşmasına istinad edərək çox vaxt fərqli şəkildə istifadə edilmişdir. Bu, bir-birinin ardınca əsas cütləri arasında sürüşməyə uyğundur və spiral əsaslı koordinatlarda düzgün olaraq "maillik" adlandırılır.

Təbiətdə ən azı üç DNT quruluşunun olduğu güman edilir, A-DNT, B-DNT, və Z-DNT. The B James Watson və Francis Crick tərəfindən təsvir edilən formanın hüceyrələrdə üstünlük təşkil etdiyi güman edilir. [23] Onun eni 23,7 Å və 10 bp ardıcıllıqla 34 Å uzanır. Qoşa sarmal məhlulda hər 10,4-10,5 əsas cütdən bir öz oxu ətrafında bir tam dönüş edir. Bu bükülmə tezliyi (spiral adlanır meydança) əsasən hər bir bazanın zəncirdəki qonşularına tətbiq etdiyi yığma qüvvələrdən asılıdır. Əsasların mütləq konfiqurasiyası verilmiş uyğunlaşma üçün spiral əyrinin istiqamətini müəyyən edir.

A-DNT və Z-DNT həndəsə və ölçülərinə görə B-DNT-dən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir, baxmayaraq ki, hələ də spiral quruluşlar yaradır. Uzun müddətdir ki, A formasının yalnız kristalloqrafik təcrübələrdə istifadə olunan DNT-nin susuzlaşdırılmış nümunələrində və DNT və RNT zəncirlərinin hibrid cütləşmələrində meydana gəldiyi düşünülürdü, lakin DNT dehidratasiyası in vivo baş verir və A-DNT indi bioloji funksiyaları olduğu bilinir. Hüceyrələrin tənzimləmə məqsədləri üçün metilləşdirdiyi DNT seqmentləri Z həndəsəsini qəbul edə bilər, bu zaman iplər A-DNT və B-DNT-yə əks istiqamətdə spiral ox ətrafında fırlanır. Z-DNT strukturlarını meydana gətirən zülal-DNT komplekslərinin də sübutu var.

Digər uyğunluqlar A-DNT, B-DNT, C-DNT, E-DNT, [24] L-DNT (enantiomerik forması D-DNT), [25] P-DNT, [26] S-DNT, Z-DNT və s. [27] Əslində, yalnız F, Q, U, V və Y hərfləri gələcəkdə görünə biləcək hər hansı yeni DNT strukturunu təsvir etmək üçün indi [yenilənməkdədir]. [28] [29] Bununla belə, bu formaların əksəriyyəti sintetik olaraq yaradılmışdır və təbii olaraq yaranan bioloji sistemlərdə müşahidə edilməmişdir. [ sitat lazımdır ] G-quadruplex və i-motif kimi üç zəncirli DNT formaları və dördbucaqlı formalar da var.

DNT-nin üç əsas formasının struktur xüsusiyyətləri [30] [31] [32]
Həndəsə atributu A-DNT B-DNT Z-DNT
Heliks hissi sağ əlli sağ əlli Solaxay
Təkrarlanan vahid 1 bp 1 bp 2 bp
Fırlanma/bp 32.7° 34.3° 60°/2
bp/dönüş 11 10.5 12
Bp-nin oxa meyli +19° −1.2° −9°
Ox boyunca yüksəliş/bp 2,3 Å (0,23 nm) 3,32 Å (0,332 nm) 3,8 Å (0,38 nm)
Spiralın addımı/dönüşü 28,2 Å (2,82 nm) 33,2 Å (3,32 nm) 45,6 Å (4,56 nm)
Orta pervane bükülməsi +18° +16°
Glikozil bucağı anti anti C: anti,
G: sin
Şəkər püresi C3'-endo C2'-endo C: C2'-endo,
G: C2'-ekso
Diametr 23 Å (2,3 nm) 20 Å (2,0 nm) 18 Å (1,8 nm)

Grooves Redaktə edin

Əkiz spiral zəncir DNT onurğasını təşkil edir. İplər arasındakı boşluqları və ya yivləri izləməklə başqa bir ikiqat sarmal tapıla bilər. Bu boşluqlar əsas cütlərə bitişikdir və bir bağlama yeri təmin edə bilər. Saplar bir-birinə birbaşa əks olmadığından, yivlər qeyri-bərabər ölçülüdür. One groove, the major groove, is 22 Å wide and the other, the minor groove, is 12 Å wide. [33] The narrowness of the minor groove means that the edges of the bases are more accessible in the major groove. As a result, proteins like transcription factors that can bind to specific sequences in double-stranded DNA usually make contacts to the sides of the bases exposed in the major groove. [4] This situation varies in unusual conformations of DNA within the cell (aşağıya bax), lakin əsas və kiçik yivlər həmişə DNT-nin adi B formasına çevrildiyi təqdirdə görünəcək ölçü fərqlərini əks etdirmək üçün adlandırılır.

Non-double helical forms Edit

Alternative non-helical models were briefly considered in the late 1970s as a potential solution to problems in DNA replication in plasmids and chromatin. However, the models were set aside in favor of the double-helical model due to subsequent experimental advances such as X-ray crystallography of DNA duplexes and later the nucleosome core particle, and the discovery of topoisomerases. Also, the non-double-helical models are not currently accepted by the mainstream scientific community. [34] [35]

DNA is a relatively rigid polymer, typically modelled as a worm-like chain. It has three significant degrees of freedom bending, twisting, and compression, each of which cause certain limits on what is possible with DNA within a cell. Twisting-torsional stiffness is important for the circularisation of DNA and the orientation of DNA bound proteins relative to each other and bending-axial stiffness is important for DNA wrapping and circularisation and protein interactions. Compression-extension is relatively unimportant in the absence of high tension.

Persistence length, axial stiffness Edit

DNA in solution does not take a rigid structure but is continually changing conformation due to thermal vibration and collisions with water molecules, which makes classical measures of rigidity impossible to apply. Hence, the bending stiffness of DNA is measured by the persistence length, defined as:

The length of DNA over which the time-averaged orientation of the polymer becomes uncorrelated by a factor of e. [ sitat lazımdır ]

This value may be directly measured using an atomic force microscope to directly image DNA molecules of various lengths. In an aqueous solution, the average persistence length is 46–50 nm or 140–150 base pairs (the diameter of DNA is 2 nm), although can vary significantly. This makes DNA a moderately stiff molecule.

The persistence length of a section of DNA is somewhat dependent on its sequence, and this can cause significant variation. The variation is largely due to base stacking energies and the residues which extend into the minor and major grooves.

Models for DNA bending Edit

Stacking stability of base steps (B DNA) [36]
Step Stacking ΔG
/kcal mol −1
T A -0.19
T G və ya C A -0.55
C G -0.91
A G və ya C T -1.06
A A və ya T T -1.11
A T -1.34
G A və ya T C -1.43
C C və ya G G -1.44
A C və ya G T -1.81
G C -2.17

At length-scales larger than the persistence length, the entropic flexibility of DNA is remarkably consistent with standard polymer physics models, such as the Kratky-Porod worm-like chain model. [37] Consistent with the worm-like chain model is the observation that bending DNA is also described by Hooke's law at very small (sub-piconewton) forces. For DNA segments less than the persistence length, the bending force is approximately constant and behaviour deviates from the worm-like chain predictions.

This effect results in unusual ease in circularising small DNA molecules and a higher probability of finding highly bent sections of DNA. [38]

Bending preference Edit

DNA molecules often have a preferred direction to bend, i.e., anisotropic bending. This is, again, due to the properties of the bases which make up the DNA sequence - a random sequence will have no preferred bend direction, i.e., isotropic bending.

Preferred DNA bend direction is determined by the stability of stacking each base on top of the next. If unstable base stacking steps are always found on one side of the DNA helix then the DNA will preferentially bend away from that direction. As bend angle increases then steric hindrances and ability to roll the residues relative to each other also play a role, especially in the minor groove. AT residues will be preferentially be found in the minor grooves on the inside of bends. This effect is particularly seen in DNA-protein binding where tight DNA bending is induced, such as in nucleosome particles. See base step distortions above.

DNA molecules with exceptional bending preference can become intrinsically bent. This was first observed in trypanosomatid kinetoplast DNA. Typical sequences which cause this contain stretches of 4-6 TA residues separated by GC rich sections which keep the A and T residues in phase with the minor groove on one side of the molecule. Misal üçün:

¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
G A T T C C C A A A A A T G T C A A A A A A T A G G C A A A A A A T G C C A A A A A A T C C C A A A C

The intrinsically bent structure is induced by the 'propeller twist' of base pairs relative to each other allowing unusual bifurcated Hydrogen-bonds between base steps. At higher temperatures this structure is denatured, and so the intrinsic bend is lost.

All DNA which bends anisotropically has, on average, a longer persistence length and greater axial stiffness. This increased rigidity is required to prevent random bending which would make the molecule act isotropically.

Circularization Edit

DNA circularization depends on both the axial (bending) stiffness and torsional (rotational) stiffness of the molecule. For a DNA molecule to successfully circularize it must be long enough to easily bend into the full circle and must have the correct number of bases so the ends are in the correct rotation to allow bonding to occur. The optimum length for circularization of DNA is around 400 base pairs (136 nm) [ sitat lazımdır ] , with an integral number of turns of the DNA helix, i.e., multiples of 10.4 base pairs. Having a non integral number of turns presents a significant energy barrier for circularization, for example a 10.4 x 30 = 312 base pair molecule will circularize hundreds of times faster than 10.4 x 30.5 ≈ 317 base pair molecule. [39]

The bending of short circularized DNA segments is non-uniform. Rather, for circularized DNA segments less than the persistence length, DNA bending is localised to 1-2 kinks that form preferentially in AT-rich segments. If a nick is present, bending will be localised to the nick site. [38]

Elastic stretching regime Edit

Longer stretches of DNA are entropically elastic under tension. When DNA is in solution, it undergoes continuous structural variations due to the energy available in the thermal bath of the solvent. This is due to the thermal vibration of the molecule combined with continual collisions with water molecules. For entropic reasons, more compact relaxed states are thermally accessible than stretched out states, and so DNA molecules are almost universally found in a tangled relaxed layouts. For this reason, one molecule of DNA will stretch under a force, straightening it out. Using optical tweezers, the entropic stretching behavior of DNA has been studied and analyzed from a polymer physics perspective, and it has been found that DNA behaves largely like the Kratky-Porod worm-like chain model under physiologically accessible energy scales.

Phase transitions under stretching Edit

Under sufficient tension and positive torque, DNA is thought to undergo a phase transition with the bases splaying outwards and the phosphates moving to the middle. This proposed structure for overstretched DNA has been called P-form DNA, in honor of Linus Pauling who originally presented it as a possible structure of DNA. [26]

Evidence from mechanical stretching of DNA in the absence of imposed torque points to a transition or transitions leading to further structures which are generally referred to as S-form DNA. These structures have not yet been definitively characterised due to the difficulty of carrying out atomic-resolution imaging in solution while under applied force although many computer simulation studies have been made (for example, [40] [41] ).

Proposed S-DNA structures include those which preserve base-pair stacking and hydrogen bonding (GC-rich), while releasing extension by tilting, as well as structures in which partial melting of the base-stack takes place, while base-base association is nonetheless overall preserved (AT-rich).

Periodic fracture of the base-pair stack with a break occurring once per three bp (therefore one out of every three bp-bp steps) has been proposed as a regular structure which preserves planarity of the base-stacking and releases the appropriate amount of extension, [42] with the term "Σ-DNA" introduced as a mnemonic, with the three right-facing points of the Sigma character serving as a reminder of the three grouped base pairs. The Σ form has been shown to have a sequence preference for GNC motifs which are believed under the GNC hypothesis to be of evolutionary importance. [43]

The B form of the DNA helix twists 360° per 10.4-10.5 bp in the absence of torsional strain. But many molecular biological processes can induce torsional strain. A DNA segment with excess or insufficient helical twisting is referred to, respectively, as positively or negatively superburulmuş. DNT in vivo is typically negatively supercoiled, which facilitates the unwinding (melting) of the double-helix required for RNA transcription.

Within the cell most DNA is topologically restricted. DNA is typically found in closed loops (such as plasmids in prokaryotes) which are topologically closed, or as very long molecules whose diffusion coefficients produce effectively topologically closed domains. Linear sections of DNA are also commonly bound to proteins or physical structures (such as membranes) to form closed topological loops.

Francis Crick was one of the first to propose the importance of linking numbers when considering DNA supercoils. In a paper published in 1976, Crick outlined the problem as follows:

In considering supercoils formed by closed double-stranded molecules of DNA certain mathematical concepts, such as the linking number and the twist, are needed. The meaning of these for a closed ribbon is explained and also that of the writhing number of a closed curve. Some simple examples are given, some of which may be relevant to the structure of chromatin. [44]

Analysis of DNA topology uses three values:

  • L = linking number - the number of times one DNA strand wraps around the other. It is an integer for a closed loop and constant for a closed topological domain.
  • T = twist - total number of turns in the double stranded DNA helix. This will normally tend to approach the number of turns that a topologically open double stranded DNA helix makes free in solution: number of bases/10.5, assuming there are no intercalating agents (e.g., ethidium bromide) or other elements modifying the stiffness of the DNA.
  • W = writhe - number of turns of the double stranded DNA helix around the superhelical axis
  • L = T + W and ΔL = ΔT + ΔW

Any change of T in a closed topological domain must be balanced by a change in W, and vice versa. This results in higher order structure of DNA. A circular DNA molecule with a writhe of 0 will be circular. If the twist of this molecule is subsequently increased or decreased by supercoiling then the writhe will be appropriately altered, making the molecule undergo plectonemic or toroidal superhelical coiling.

When the ends of a piece of double stranded helical DNA are joined so that it forms a circle the strands are topologically knotted. This means the single strands cannot be separated any process that does not involve breaking a strand (such as heating). The task of un-knotting topologically linked strands of DNA falls to enzymes termed topoisomerases. These enzymes are dedicated to un-knotting circular DNA by cleaving one or both strands so that another double or single stranded segment can pass through. This un-knotting is required for the replication of circular DNA and various types of recombination in linear DNA which have similar topological constraints.

The linking number paradox Edit

For many years, the origin of residual supercoiling in eukaryotic genomes remained unclear. This topological puzzle was referred to by some as the "linking number paradox". [45] However, when experimentally determined structures of the nucleosome displayed an over-twisted left-handed wrap of DNA around the histone octamer, [46] [47] this paradox was considered to be solved by the scientific community.


Epidemiologiya

Adenovirus infections are widely distributed in human populations. The highest susceptibility is found among children from 6 months to 2 years of age and extends to the group of 5 to 9 year old children. Types 2, 1, 3, 5, 7, and 6 (in that order) are most frequently isolated from adenovirus-infected children, with types 1 and 2 constituting some 60 percent of all isolates. Nevertheless, adenovirus infections are responsible for only 2 to 5 percent of acute respiratory infections in children.

Adenovirus also infects military recruits in the United States, where this infection has been studied well, and most likely in other countries as well. Adenovirus types 4, 7, and 3 cause acute respiratory diseases, including pneumonia, in this population.

Adenoviruses have been isolated from severely immunocompromised patients, such as those with acquired immune deficiency syndrome (AIDS). Many of these isolates, including the adenovirus types 42 to 47, are found in the urine of AIDS patients.


Əlaqədar

Wyss Institute
Center for Life Science Bldg.
3 Blackfan Circle
Boston, MA 02115
Map and directions


Videoya baxın: Meyveleri BUZLUQDA Ne Cur Saxlamaq Lazimdir ki,Qisa Oldugu Kimi Qalsin? (Avqust 2022).