Tofauti kuu kati ya upitishaji chanya na hasi wa DNA ni kwamba wakati wa msokoto chanya wa DNA, uzi wa DNA huwa na majeraha mengi ukilinganisha na hali iliyolegea, huku wakati wa msokoto hasi wa DNA, uzi wa DNA huwa chini ya jeraha ikilinganishwa na hali ya utulivu.
DNA supercoiling ni kiasi cha msokoto katika uzi wa DNA (kupinda-pinda au chini ya kujikunja), na huamua kiasi cha mkazo kwenye uzi. Topoisomerasi ni vimeng'enya vinavyowezesha na kudhibiti upanuzi wa DNA ili kuongeza urudufishaji na unukuzi wa DNA. Ziko katika seli zote, ikiwa ni pamoja na bakteria na wanadamu. Ufungaji wa DNA ni muhimu kwa michakato mingi ya seli kama vile kuunganisha DNA na usemi wa jeni, kupitia kudhibiti ufikiaji wa kanuni za urithi. Kuna aina mbili za DNA supercoiling kama supercoiling chanya na supercoiling hasi.
Je, Upasuaji Sana wa DNA ni nini?
Msokoto mzuri wa DNA ni mchakato ambapo ncha ya DNA imezidiwa ikilinganishwa na hali tulivu. Hili hutokea wakati muundo wa DNA (wa mkono wa kulia) unapopindishwa kwa nguvu zaidi (juu ya jeraha katika hali ya mkono wa kulia) hadi muundo wa helical unapopotoshwa na kukua hadi kufikia kiwango cha ‘fundo.’
Kielelezo 01: Msongamano mkubwa wa DNA
Milingano ya hisabati inafafanua kwa kina juu ya msukosuko mzuri wa DNA. DNA haijasongamana vyema wakati wa hali za kawaida lakini hutokea tu wakati wa michakato ya seli, kwa mfano, kuwezesha mitosisi ambapo DNA dada zilizorudiwa hugawanywa katika seli binti wakati wa mseto katika ukuzaji na udumishaji wa vikoa vinavyohusiana na kitopolojia. Vikoa hivi ni TAD. Zaidi ya hayo, wakati wa mkusanyiko wa kromosomu ya mitotiki, imeonyeshwa kuwa condensin hushawishi upanuzi mzuri wa DNA. Condensing ni protini changamani kubwa ambayo ina jukumu kubwa katika kuunganisha kromosomu ya mitotiki na huchochea upayukaji wa chanya kwa njia inayotegemea hidrolisisi ya ATP.
Je, Upanuzi Mbaya wa DNA ni nini?
Msokoto hasi wa DNA ni mchakato ambapo ncha ya DNA iko kwenye jeraha ikilinganishwa na hali tulivu. Hii hutokea wakati uunganisho wa helikali mbili wa DNA (mkono wa kushoto) umejipinda kuwa nyepesi (chini ya jeraha katika hali ya mkono wa kushoto) hadi muundo wa helikali ulegee zaidi ya ule wa kawaida wa B uliolegea wa DNA. Huwezesha urudufishaji na unukuzi wa DNA kupitia vimeng'enya vya topoisomerase.
Kielelezo 02: Msongamano Mbaya wa DNA
Supercoiling ya DNA huzalisha aina mbili za miundo inayoitwa plectoneme au toroid. Wakati mwingine, inaweza kuwa mchanganyiko wa zote mbili. Wakati wa upanuzi hasi wa DNA, molekuli ya DNA itazalisha hesi yenye mikondo miwili ya mkono wa kulia iliyo na vitanzi vya mwisho (plectoneme) au helix ya mkono wa kushoto ya mwanzo mmoja (toroid). Plectonemes hupatikana zaidi katika asili, hasa kwa bakteria.
Je, Kuna Ufanano Gani Kati ya Msongamano Chanya na Hasi wa DNA?
- Msongamano chanya na hasi wa DNA upo katika viumbe vyote (kutoka bakteria hadi binadamu)
- Michakato yote miwili hubadilisha umbo la uzi wa DNA.
- Zinaathiri muundo wa DNA zenye uwili-wili.
- Aidha, mifumo yote miwili ni muhimu kwa ajili ya kuwezesha utendaji kazi mwingi wa simu za mkononi.
- Enzymes hudhibiti msongamano chanya na hasi wa DNA.
Kuna tofauti gani kati ya DNA Chanya na Hasi ya Upasuaji wa DNA?
Tofauti kuu kati ya msokoto chanya na hasi wa DNA ni kwamba, wakati wa msokoto chanya wa DNA, uzi wa DNA huzidiwa ikilinganishwa na hali iliyolegea huku wakati wa msokoto hasi wa DNA, uzi wa DNA huwa chini ya jeraha ikilinganishwa na hali ya utulivu. DNA ya viumbe vingi imeingizwa vibaya katika hali ya kawaida. Supercoiling chanya hutokea tu wakati wa utendaji maalum wa seli. Zaidi ya hayo, upitishaji chanya wa DNA hufanyika kuelekea upande wa kulia, wakati upanuzi hasi wa DNA unafanyika kuelekea upande wa kushoto.
Infografia iliyo hapa chini inawasilisha tofauti kati ya upakuaji chanya na hasi wa DNA katika umbo la jedwali kwa kulinganisha ubavu.
Muhtasari – Chanya dhidi ya Usanifu Hasi wa DNA
Msongamano wa juu wa DNA ni muhimu katika michakato mingi ya seli, kama vile kuunganisha DNA na usemi wa jeni, kupitia kudhibiti ufikiaji wa kanuni za kijeni. Pia hurahisisha na kudhibiti uboreshaji wa DNA ili kuboresha urudufishaji na unukuzi wa DNA. Tofauti kuu kati ya supercoiling chanya na hasi ya DNA ni kwamba wakati wa supercoiling chanya ya DNA, strand DNA ni overwound ikilinganishwa na hali ya utulivu, wakati wakati wa supercoiling hasi ya DNA, strand DNA ni chini ya jeraha ikilinganishwa na hali ya utulivu. Michakato yote miwili ya msukosuko wa uzi fulani hufafanuliwa kwa fomula ya hisabati. Michakato yote miwili inalinganishwa na hali ya marejeleo inayojulikana kama hali tulivu ya DNA au aina ya B ya DNA iliyolegezwa.
