Сверхспирализация ДНК

Что это такое?
Сверхспирализация ДНК — явление пере- или недоскручивания топологически замкнутых цепей ДНК, в результате которого ось двойной спирали ДНК сама закручивается в спираль более высокого порядка.
Свехспирализация является важным свойством ДНК, от которого зависит протекание практически всех ДНКзависимых процессов в клетке, таких как репликация ДНК, транскрипция и рекомбинация.
Сверхспирализированная ДНК обладает большей энергией.

Виды такой ДНК
Сверхспирализация ДНК может быть положительной и отрицательной. У положительной сверхспирализации ось двойной спирали закручена по часовой стрелке. Соответственно, сверхспирализация считается отрицательной, если ось двойной спирали закручена против часовой стрелки.
положительная
отрицательная

Биологическое значение сверхспирализации ДНК
Свехспирализация является важным свойством ДНК, от которого зависит протекание практически всех ДНК-зависимых процессов в клетке, таких как репликация ДНК, транскрипция и рекомбинация.
ДНК в клетках большинства исследованных мезофильных организмов(те,что растут при умеренной температуре) отрицательно сверхспирализована.
Особые белки и ферменты поддерживают ДНК в состоянии отрицательной сверхспирализации. В эукариотических клетках ДНК закручена в отрицательные сверхвитки вокруг гистоновых комплексов, у большинства мезофильных архей есть гистоноподобные белки, которые выполняют ту же функцию
Существуют специальные ферменты класса изомераз, которые могут изменять топологическое состояние ДНК. Они получили название топоизомераз, или ДНК-топоизомераз, и были обнаружены у прокариот, эукариот, а также у некоторых вирусов.

Топоизомеразы
По механизму действия топоизомеразы делят на два класса: топоизомеразы I типа вносят временный одноцепочечный разрыв в ДНК и не требуют для своей работы источников энергии, в то время как топоизомеразы II типа вносят временный двухцепочечный разрыв и являются АТФ-зависимыми ферментами.
Топоизомеразы играют большую роль в протекании ДНК-зависимых процессов в клетке, например, они отвечают за удаление положительных сверхвитков и снятие напряжения на участке ДНК перед репликационной вилкой, чем обеспечивают её нормальное движение.