Məlumat

E.coli necə bu qədər sürətlə yayıla bilir?

E.coli necə bu qədər sürətlə yayıla bilir?


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.

E. coli təxminən bir genoma malikdir 5×106 bp. Xromosomların çoxalmasında iştirak edən əsas DNT polimeraza (DNT pol III, ən yüksək emal qabiliyyətinə malik olan) polimerləşə bilər ~103 saniyədə nukleotidlər. Sadə bir hesablama ilə belə nəticəyə gələ bilərik ki, bütün xromosom çoxalması ~ 5000 saniyə çəkəcək (təxminən 80 dəqiqə, yəni bir saatdan çox). Yalnız DNT Pol III-ün iştirak etmədiyini nəzərə alsaq, bütün hüceyrə duplikasiyası yəqin ki, bundan daha çox vaxt aparacaq. Bununla belə, optimal şəraitdə E. coli faktiki olaraq ~ ilə təkrarlana bilər30 dəqiqə. Bu necə mümkün ola bilərdi?

OBS.: burada istifadə olunan bütün rəqəmlər təxminidir, lakin düzgün böyüklük sıralarını hesablamaq üçün kifayətdir.


Baxmayaraq ki Escherichia coli replikasiyanın yalnız bir mənşəyinə (orC) malikdir, replikasiya ondan hər iki istiqamətdə gedir. Beləliklə, hesablamalarınıza əsasən, DNT replikasiyası 40 dəqiqə çəkir (əgər ikiqat artırma müddəti 30 dəqiqədirsə, bu hələ çox uzundur). Həll yolu əvvəlki raund başa çatmamış təkrar təkrarlamaya başlamaqdır və burada yalnız bunu göstərən bəzi araşdırmalar var:


Yoshikawa H, O'Sulliven A, Sueoka N. 1964. Ardıcıl replikasiya Bacillus subtilis xromosom. Prod Nat Acad Sci 52:973-980

Aydındır ki, dixotom replikasiya bakteriya böyüməsi üçün əlverişlidir, çünki bakteriyalar bir replikasiya nöqtəsinə malik olmaqdan daha sürətli xromosomları təkrarlaya bilirlər. Bir replikasiya nöqtəsi ilə replikasiya vaxtı və nəticədə hüceyrə generasiya vaxtı DNT polimerazanın maksimal sürəti ilə məhdudlaşdırılacaqdır.


Cooper S, Helmstetter CE. 1968. Escherichia coli B/r-nin xromosom replikasiyası və bölünmə dövrü. J Mol Bio 31(3):519-540

… hər ikiqat artımda 40 dəqiqədən daha sürətli böyüyən hüceyrələr əvvəlki nöqtələrdə DNT sintezi tamamlanmamışdan əvvəl yeni replikasiya nöqtələrini işə salmalıdırlar; başqa sözlə, bir neçə çəngəl olmalıdır.


Skarstad K, Boye E, Steen HB. 1986. Fərdi Escherichia coli hüceyrələrində xromosom replikasiyasının başlama vaxtı. EMBO J 5(7):1711-1717

Sürətlə böyüyən mədəniyyətlərdə, bir neçə xromosomun paralel təkrarlanması ilə, başlanğıc bütün mənşələrdə eyni vaxtda baş verərsə, hüceyrələr 2n (n = 1, 2, 3) xromosomlarla nəticələnəcəkdir. Asinxron inisiasiyalı mədəniyyət əlavə olaraq nizamsız sayda (2n-ə bərabər olmayan) xromosomlu hüceyrələrdən ibarət ola bilər. Xromosomların qeyri-müntəzəm sayı olan hüceyrələrin tezliyi başlanğıcın asinxroniya dərəcəsinin ölçüsüdür.


Fossum S, Crooke E, Skarstad K. 2007. Escherichia coli-də multifork DNT replikasiyası zamanı bacı mənşəli və replisomların təşkili. EMBO J 26(21):4514-4522

... 'ana' hüceyrənin iki mənşəli başlanğıcda baş verir. Xromosomun təkrarlanması və ayrılması üçün lazım olan vaxt iki nəsildən çox olarsa, o, hətta dörd mənşəli “nənə” hüceyrəsində baş verə bilər.

Bu son şəkil maraqlıdır, çünki siz flüoresan mikroskopiya ilə tək hüceyrələrdə çoxlu replikasiya mənşəyini görürsünüz.


Hüceyrə bölünmə sürəti DNT replikasiya sürətini keçə bilər, çünki DNT replikasiyası baş verə bilər paralel olaraq, Hüceyrə bölünməsi həmişə serialdır. E. coli kimi dairəvi xromosomda replikasiya replikasiyanın başlanğıcından başlayır. Mənşəyi təkrarladıqdan sonra orada başqa bir xromosom replikasiyası başlaya bilər, birincisi isə hələ bitməyib. Beləliklə, bu paralel replikasiya hüceyrə bölünmə sürətinin xromosomların çoxalma sürətini aşmasına imkan verir.


Çəngəlli təkrarlama E. coli. Mənbə: Fossum və b. (2007)

İstinad
- Fossum və b., EMBO jurnalı (2007); 26: 4514-22