Die sleutelverskil tussen positiewe en negatiewe supercoiling van DNA is dat tydens positiewe supercoiling van DNA, die DNA-string oorgewikkel word in vergelyking met die ontspanne toestand, terwyl tydens negatiewe supercoiling van DNA, die DNA-string onder wond is in vergelyking met die ontspanne toestand.
DNA-supercoiling is die hoeveelheid draai in 'n DNS-string (oor- of onderwikkeling), en dit bepaal die hoeveelheid spanning op die string. Topoisomerases is die ensieme wat DNA supercoiling fasiliteer en reguleer om DNA replikasie en transkripsie te verbeter. Hulle is teenwoordig in alle selle, insluitend bakterieë en mense. DNA-supercoiling is belangrik vir baie sellulêre prosesse soos DNA-verdigting en geenuitdrukking, deur toegang tot die genetiese kode te reguleer. Daar is twee tipes DNA-supercoiling as positiewe supercoiling en negatiewe supercoiling.
Wat is Positiewe Supercoiling van DNA?
Positiewe supercoiling van DNA is 'n proses waar die DNA-string oorgewikkel word in vergelyking met die ontspanne toestand. Dit vind plaas wanneer die dubbelhelikale konformasie van DNS (regshandig) stywer gedraai word (oor wond in 'n regterhandige modus) totdat die heliese struktuur verwring word en in 'n vlak van 'knoop' ontwikkel.
Figuur 01: Supercoiling van DNA
Wiskundige vergelykings brei uit oor die positiewe supercoiling van DNA. DNS is nie positief opgerol tydens normale toestande nie, maar kom slegs tydens sellulêre prosesse voor, byvoorbeeld om mitose te fasiliteer waar gedupliseerde suster-DNS's in dogterselle gesegregeer word tydens die interfase in die ontwikkeling en instandhouding van topologies assosierende domeine. Hierdie domeine is TAD's. Verder, tydens mitotiese chromosoomsamestelling, is dit getoon dat kondensien positiewe supercoiling van DNA veroorsaak. Kondensering is 'n groot proteïenkompleks wat 'n groot rol speel in mitotiese chromosoomsamestelling en die positiewe supercoiling op 'n ATP-hidrolise-afhanklike wyse veroorsaak.
Wat is Negatiewe Supercoiling van DNA?
Negatiewe supercoiling van DNA is 'n proses waar die DNA-string onder wond is in vergelyking met die ontspanne toestand. Dit vind plaas wanneer die dubbelheliese konformasie van DNS (linkshandig) ligter gedraai word (onder wond in 'n linkshandige modus) totdat die heliese struktuur meer ontspanne raak as die normale ontspanne B-vorm van DNS. Dit vergemaklik DNS-replikasie en transkripsie deur topoisomerase-ensieme.
Figuur 02: Negatiewe Supercoiling van DNA
Supercoiling van DNA produseer twee tipes strukture wat 'n plektoneem of 'n toroïed genoem word. Soms kan dit 'n kombinasie van beide wees. Tydens negatiewe supercoiling van DNS sal die DNS-molekule óf 'n twee-start regshandige heliks met terminale lusse (die plektoneem) óf 'n een-start linkshandige heliks (die toroid) produseer. Plektoneme is meer algemeen in die natuur, veral in bakterieë.
Wat is die ooreenkomste tussen positiewe en negatiewe Supercoiling van DNA?
- Positiewe en negatiewe supercoiling van DNA is teenwoordig in alle organismes (van bakterieë tot mense)
- Albei prosesse verander die vorm van die DNS-string.
- Hulle beïnvloed die dubbelheliese struktuur van DNA.
- Boonop is albei meganismes belangrik vir die fasilitering van baie sellulêre funksies.
- Ensieme beheer positiewe en negatiewe supercoiling van DNA.
Wat is die verskil tussen positiewe en negatiewe Supercoiling van DNA?
Die sleutelverskil tussen positiewe en negatiewe supercoiling van DNA is dat, tydens positiewe supercoiling van DNA, die DNA-string oorgewikkel word in vergelyking met die ontspanne toestand, terwyl tydens negatiewe supercoiling van DNA, die DNA-string onder wond is in vergelyking met die ontspanne toestand. Die meeste organismes se DNA is negatief opgerol in normale status. Positiewe supercoiling vind slegs tydens spesifieke sellulêre funksies plaas. Boonop vind positiewe superklontering van DNA plaas na die regterkant, terwyl negatiewe supercoiling van DNA na die linkerkant plaasvind.
Die onderstaande infografika bied die verskille tussen positiewe en negatiewe supercoiling van DNA in tabelvorm aan vir vergelyking langs mekaar.
Opsomming – Positiewe vs Negatiewe Supercoiling van DNA
DNA-supercoiling is belangrik in baie sellulêre prosesse, soos DNA-verdigting en geenuitdrukking, deur toegang tot die genetiese kode te reguleer. Dit fasiliteer en reguleer ook DNA-supercoiling om DNA-replikasie en transkripsie te verbeter. Die belangrikste verskil tussen positiewe en negatiewe supercoiling van DNA is dat tydens positiewe supercoiling van DNA, die DNA-string oorgewikkel word in vergelyking met die ontspanne toestand, terwyl tydens negatiewe supercoiling van DNA, die DNA-string onder wond is in vergelyking met die ontspanne toestand. Beide supercoiling prosesse van 'n gegewe string word uitgewerk deur 'n wiskundige formule. Albei prosesse word vergelyk met 'n verwysingstoestand bekend as die ontspanne toestand van DNA of ontspanne B-vorm van DNA.
