Topologische Eigenschaft der DNA

Ich habe einen Kurs über DNA Supercoiling gelesen und bin bei dieser Definition stehen geblieben:

[...] Im Falle der DNA ist eine topologische Eigenschaft eine Eigenschaft, die nicht durch Drehen und Drehen der DNA-Achse beeinflusst wird und nur durch Bruch und Wiederverbindung des DNA-Rückgrats geändert werden kann. ( Quelle )

Ich habe nicht verstanden, was sie bedeuten, kann es bitte jemand erklären.

Ich denke, wenn Sie zu dem späteren Abschnitt mit dem Titel "DNA-Unterwindung wird durch topologische Verknüpfungsnummer definiert" kommen, wird es helfen zu erklären, was das bedeutet.
Die klassische Erklärung der Topologie ist, dass Donuts, Kaffeetassen und Menschen alle die gleiche Topologie haben (dies ist ein Hinweis auf das Magen-Darm-System von Säugetieren, das nur eine einfache Röhre ist, bei der die Nahrung an einem Ende hinein und am anderen wieder herauskommt). Wenn Sie diese Analogie verstehen, dann hat ein intaktes kreisförmiges Gummiband (oder elastisches Band) die gleiche Topologie wie Ihr kovalent geschlossenes kreisförmiges DNA-Plasmid. Sie können ein Gummiband drehen und verknoten, wie Sie wollen, und Sie werden seine Topologie nie ändern.
Nicht nur für DNA; Die topologischen Eigenschaften des Objekts ändern sich per Definition nicht, bis Sie schneiden / verschmelzen. Topologie ist ein Zweig der Mathematik, der Diskussionen über verschiedene Arten von Knoten, Schleifen, Oberflächenbegrenzungen usw. umfasst. Der grundlegende Unterschied zwischen traditioneller Geometrie und Topologie ist: Die Topologie sucht nicht nach der exakten Form oder exakten Position von Objekten. Vielmehr sieht es so aus, „wie“ oder „wie“ ein Objekt etwas „sperrt“ oder „leckt“. Etwas, das 'gesperrt' wurde, bedeutet, dass Sie es 'entsperren' (= durchtrennen) müssen, und etwas, das nicht gesperrt ist, bedeutet, dass Sie irgendwo bei einer bestimmten Regel 'sperren' (verschmelzen) müssen ...
.... (Fortsetzung) ... also die 'Weise' oder 'Weg', nach der die Topologie sucht; ist mathematisch definiert als; Eigenschaften, die nicht geändert werden können, bis Sie irgendwo schneiden oder fusionieren .

Antworten (1)

DNA-Supercoiling kann numerisch durch Änderungen in der Verknüpfungszahl beschrieben werden L k , es ist die aussagekräftigste Eigenschaft von supercoiled DNA.

Die Verknüpfungsnummer L k entspricht der Summe von T w , die die Anzahl der Drehungen oder Windungen der Doppelhelix ist, und W R das ist die Anzahl der Windungen oder Windungen .

L k = T w + W R

[...] Wenn es sich um ein geschlossenes DNA-Molekül handelt, ist die Summe von T w Und W R , oder die Verknüpfungsnummer, ändert sich nicht. [...] Da die Verknüpfungszahl L der superspiralisierten DNA die Anzahl der Verflechtungen der beiden Stränge ist (und beide Stränge kovalent intakt bleiben), kann sich L nicht ändern.

Ich weiß nicht, wie ich es näher erklären soll, aber ich denke, die Hauptidee ist im Bild unten dargestellt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Bearbeiten:

Aus DNA-Topologie: Grundlagen :

Es gibt zwei wichtige Merkmale der L k :

  1. L k ist immer eine ganze Zahl .
  2. L k kann durch keine Verformung der DNA - Stränge verändert werden , ist also topologisch invariant . Die einzige Möglichkeit, dies zu ändern, besteht darin, einen Bruch in einen oder beide DNA-Stränge einzuführen, die beiden DNA-Stränge relativ zueinander zu drehen und den Bruch zu versiegeln. Genau dies ist die Rolle von DNA-Topoisomerasen.

Verwandte Frage: Grund für die Bildung positiver Superspulen während der DNA-Replikation/Transkription.

Quellen : DNA - Superspule und DNA - Topologie .

Topologische Eigenschaft der DNA
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