تفاوت کلیدی بین ابرپیچ‌پیچی مثبت و منفی DNA در این است که در هنگام ابرپیچ‌پیچی مثبت DNA، رشته DNA در مقایسه با حالت شل، بیش از حد پیچیده می‌شود، در حالی که در حین ابرپیچ‌پیچی منفی DNA، رشته DNA در مقایسه با رشته تحت زخم است. حالت آرام.
ابرپیچ DNA مقدار پیچش در یک رشته DNA (بی سیم پیچ یا زیر سیم پیچ) است و میزان کرنش روی رشته را تعیین می کند. توپوایزومرازها آنزیم هایی هستند که ابرپیچ شدن DNA را برای افزایش تکثیر و رونویسی DNA تسهیل و تنظیم می کنند. آنها در همه سلول ها از جمله باکتری ها و انسان ها وجود دارند.ابرپیچ دی‌ان‌ای برای بسیاری از فرآیندهای سلولی مانند فشرده‌سازی DNA و بیان ژن، از طریق تنظیم دسترسی به کد ژنتیکی مهم است. دو نوع ابرپیچ دی‌ان‌ای وجود دارد: ابرپیچ‌پیچ مثبت و ابرپیچ‌پیچ منفی.
ابرپیچش مثبت DNA چیست؟
سوپرپیچ مثبت DNA فرآیندی است که در آن رشته DNA در مقایسه با حالت آرام بیش از حد پیچیده می شود. این زمانی اتفاق می‌افتد که ترکیب دو مارپیچ DNA (راست دست) محکم‌تر می‌پیچد (در حالت راست‌دست روی زخم) تا زمانی که ساختار مارپیچی منحرف شود و به سطح "گره" تبدیل شود.
شکل 01: ابرپیچ روی DNA
معادلات ریاضی درباره ابرپیچش مثبت DNA توضیح می دهد. DNA در حالت‌های طبیعی به طور مثبت ابرپیچ‌پیچ نمی‌شود، اما فقط در طی فرآیندهای سلولی رخ می‌دهد، به عنوان مثال، برای تسهیل میتوز که در آن DNAهای خواهر تکراری در طول فاز میانی در توسعه و نگهداری دامنه‌های مرتبط توپولوژیکی به سلول‌های دختر جدا می‌شوند. این دامنه ها TAD هستند. علاوه بر این، در طول مونتاژ کروموزوم میتوزی، نشان داده شده است که کندانسین باعث ابرپیچش مثبت DNA می شود. چگالش یک کمپلکس پروتئینی بزرگ است که نقش عمده ای در مونتاژ کروموزوم میتوزی ایفا می کند و ابرپیچش مثبت را به روشی وابسته به هیدرولیز ATP القا می کند.
ابرپیچاندن منفی DNA چیست؟
ابرپیچ‌پیچی منفی DNA فرآیندی است که در آن رشته DNA در مقایسه با حالت شل، تحت زخم قرار دارد. این زمانی اتفاق می‌افتد که ترکیب مارپیچی دوگانه DNA (چپ‌دست) سبک‌تر شود (زیر زخم در حالت چپ‌دست) تا زمانی که ساختار مارپیچی بیشتر از فرم معمولی B از DNA شل شود.همانندسازی و رونویسی DNA را از طریق آنزیم های توپوایزومراز تسهیل می کند.
شکل 02: ابرپیچش منفی DNA
سوپرپیچ DNA دو نوع ساختار به نام پلکتونم یا توروئید تولید می کند. گاهی اوقات، ممکن است ترکیبی از هر دو باشد. در طول ابرپیچ‌پیچ منفی DNA، مولکول DNA یا یک مارپیچ راست‌دست دو شروع با حلقه‌های انتهایی (پلکتونم) یا یک مارپیچ چپ‌گرد یک‌شروع (تورید) تولید می‌کند. Plectonemes در طبیعت، به ویژه در باکتری ها شایع تر است.
شباهت‌های بین ابرپیچ‌پیچی مثبت و منفی DNA چیست؟
- ابرپیچش مثبت و منفی DNA در همه موجودات (از باکتری گرفته تا انسان) وجود دارد
- هر دو فرآیند شکل رشته DNA را تغییر می دهند.
- آنها بر ساختار دو مارپیچ DNA تأثیر می گذارند.
- علاوه بر این، هر دو مکانیسم برای تسهیل بسیاری از عملکردهای سلولی مهم هستند.
- آنزیم ها ابرپیچش مثبت و منفی DNA را کنترل می کنند.
تفاوت بین ابرپیچ‌پیچی مثبت و منفی DNA چیست؟
تفاوت کلیدی بین ابرپیچ‌پیچی مثبت و منفی DNA در این است که، در هنگام ابرپیچ‌پیچ مثبت DNA، رشته DNA در مقایسه با حالت شل، بیش از حد پیچیده می‌شود، در حالی که در هنگام ابرپیچ‌پیچی منفی DNA، رشته DNA در مقایسه با حالت آرام DNA اکثر ارگانیسم ها در وضعیت طبیعی به طور منفی ابرپیچ شده است. ابر سیم پیچی مثبت فقط در طول عملکردهای سلولی خاص رخ می دهد. علاوه بر این، ابرپیچ‌پیچ مثبت DNA به سمت سمت راست اتفاق می‌افتد، در حالی که ابرپیچ‌پیچ منفی DNA به سمت سمت چپ اتفاق می‌افتد.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین ابرپیچ‌پیچی مثبت و منفی DNA را به شکل جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می‌دهد.
خلاصه - ابرپیچ‌پیچی مثبت در مقابل منفی DNA
ابرپیچ‌پیچی DNA در بسیاری از فرآیندهای سلولی، مانند فشرده‌سازی DNA و بیان ژن، از طریق تنظیم دسترسی به کد ژنتیکی مهم است. همچنین ابرپیچ دی‌ان‌ای را تسهیل و تنظیم می‌کند تا همانندسازی و رونویسی DNA را تقویت کند. تفاوت کلیدی بین ابرپیچ‌پیچی مثبت و منفی DNA در این است که در حین ابرپیچ‌پیچی مثبت DNA، رشته DNA در مقایسه با حالت شل، بیش از حد پیچیده می‌شود، در حالی که در هنگام ابرپیچ‌پیچی منفی DNA، رشته DNA در مقایسه با حالت شل تحت زخم قرار می‌گیرد. هر دو فرآیند ابرپیچ شدن یک رشته معین با یک فرمول ریاضی شرح داده می شوند. هر دو فرآیند با یک حالت مرجع که به عنوان حالت آرام DNA یا فرم آرام B DNA شناخته می شود، مقایسه می شوند.
