Topologija DNA :(

Question 1

Sto su topoizomeri?

Answer 1

Molekule cirkularne dvolančane DNA koje se razlikuju samo po broju okreta komplementarnih lanaca

Question 2

Sto je vezni broj?

Answer 2

Vezni broj - L (ili Lk) - pokazuje koliko puta se lanci DNA omataju jedan oko drugog

Definiran je SAMO za cjelovite molekule DNA, bez jednolancanih ili dvolancanih lomova

Question 3

Kako “racunamo” vezni broj?

Answer 3

L = T + W

L - vezni broj
T - zakretni broj (twist) - broj okreta polinukleotidnog lanca oko osi zavojnice
W - broj superuvijanja (writhing number) - broj okreta osi zavojnice oko osi superzavojnice

Obicni okreti u lancu DNA koji se ponavljaju svakih 10 bp su T

Kada se cijeli lanac DNA sam sa sobom obavija (kad nastaje ko krizanje), to je W - npr kad bi gumicu za kosu onak preokrenuo da dobis dva manja “prstena” to je W

Question 4

Jesu li L, T i W cijeli brojevi?

Answer 4

L mora biti cijeli broj, a T i W mogu, ali ne moraju

Question 5

Sto se mora dogoditi da dode do promjene veznog broja L?

Answer 5

Mora doci do kidanja kovalentnih veza, tj. kidanja fosfodiesterske okosnice

Question 6

Zbog cega dolazi do nastajanja superzavoja? Kakvi su superzavoji cesti kod DNA

Answer 6

Zbog torzijske napetosti u molekuli DNA - superzavijanje je promjena W i biološke molekule DNA su u pravilu negativno superzavijene tj. podzavijene

Negativni superzavoji su desnog usmjerenja, a pozitivni su lijevog usmjerenja

Question 7

Koje dve vrste superzavijanja imamo?

Answer 7

Toroidalno - solenoidno

Ispreplitajuće - plektonomično

toroidalno je kad se DNA namata oko necega, npr kad je oko histona namotana - puno vece sazimanje

Plektonomicno je kad se obavija samo oko sebe

Question 8

Moze li jedan topoizomer mijenjati svoju strukturu?

Answer 8

Da, ako imamo jedan topoizomer sa svojim L, on moze mijenjati svoju strukturu kako god da se mijenjaju T i W, samo L mora ostati isti

Question 9

Kako mozemo razdvojiti razlicite topoizomere?

Answer 9

Pomocu elektroforeze jer topoizomeri imaju razlicita hidrodinamicka svojstva - superzavijene DNA su puno kompaktnije od relaksiranih pa lakse prolaze kroz rupe na gelu tijekom elektroforeze

Question 10

Sto su topoizomeraze?

Answer 10

Enzimi koji uvode ili uklanjaju dodatne zavoje DNA - mijenjaju vezni broj molekule DNA

Question 11

Što i kako (mehanizam) rade topizomeraze tipa II?

Answer 11

Uvodi dvolancani lom, mijenja vezni broj za 2 uz utrosak ATP-a (obicno uvodi negativne superzavoje)

Enzim veze jedan dvolancani segment DNA, te onda “zarobi” neki drugi segment DNA na N “vratima”. Zatim se prvi segment “zareze” te nastaju veze lanac-tirozin (iz enzima) koji drze prerezani lanac na mjestu. Uz vezanje ATP-a se drugi segment ubacuje kroz nastalu rupu. Nastali zarez u prvom segmentu se popravlja (vjv DNA ligazom) te se drugi segment otpusta kroz C “vrata”

Question 12

Sto rade topizomeraze tipa I

Answer 12

Uvode jednolancane lomove, drugi lanac se provlaci kroz procjep (tip Ia) ili slijedi kontrolirana rotacija (tip Ib) te se L mijenja za 1

Question 13

Kako radi topoizomeraza Ia?

Answer 13

Tirozin napada fosfodiestersku vezu te nastaje veza enzim-lanac na 5 kraju, a nastali 3 kraj je slobodan. Komplementarni lanac prerezanom prolazi kroz “pukotinu” te OH na slobodnom 3 kraju napada vezu tirozin-fosfat te se vraca fosfodiesterska veza, a enzim se regenerira

Question 14

Kako radi topoizomeraza Ib

Answer 14

Isto kao i kod Ia, tirozin napada fosfodiestersku vezu i dolazi do prekida u samo jednom lancu dvostruke zavojnice. Zarezani lanac se kontrolirano rotira oko drugog lanca tako da se smanjuje torzijska napetost (dogada se samo od sebe, nema utroska ATP-a, dogada se zbog torzijske napetosti pa se lanac sam od sebe mice) te onda dolazi do povratka fosfodiesterske veze i regeneracije enzima