Компьютерная модель распутывает затруднительные проблемы в ДНК

E. бактерии coli смогут привести к болезни кишечника, но они – кроме этого лабораторные рабочие лошади. Геном coli’s E. – единственный круг двухспиральной ДНК.

Перед тем как E. coli клетка делится, тот круг скопирован. Открытие двойной спирали, дабы скопировать его бросает напряжения скручивания в другом месте вниз молекула – так же, как разматывание шнура в одном месте вынудит его сверхнамотать где-то в другом месте. Процесс ведет к двум искривленным петлям ДНК, каковые проходят приятель через приятеля как «кольца волшебства» уловка.

Дабы отделить кольца, E., coli применяет фермент, названный topoisomerase IV, что совершенно верно уменьшает сегмент ДНК, разрешает петлям проходить через разрыв и после этого снова запечатывает разрыв. Потому, что topoisomerase IV так ответствен для бактерий, это – заманчивая цель антибиотиков, таких как ципрофлоксацин.

Но в то время, когда topoisomerase IV отсутствует, второй комплекс фермента может вступить, дабы выполнить это расцепление, не смотря на то, что менее действенно. Данный комплекс вводит два разрыва и расцепляет, повторно подключая четыре свободных финиша.«В том месте другие дороги пребывают в том, дабы расцепить кольца, но как они делают это?» сообщила Мариэль Васкес, учитель микробиологии и математики и молекулярной генетики в Калифорнийском университете, Дэвисе.Один путь, Васкес сообщил, то, что ферменты повторного соединения удаляют одну сообщение за один раз, пока они не добираются до ноля.

То ответ было одобрено биологами.Но математики наблюдают на проблему мало по-второму.

Они знают ДНК как эластичную кривую в трехмерном пространстве. Определенные точки на кривой смогут быть сломаны и повторно подключены. Математику имеется большое количество потенциальных маршрутов для процессов повторного соединения, дабы трудиться – включая некоторых, где количество связей в действительности увеличивается перед возвращением вниз.«Они все однообразные математику, но не биологу», сообщил Васкес.

Дабы выяснить самый вероятный маршрут и решить проблему, они обратились к вычислительному моделированию.Васкес и сотрудники развивали ПО с ДНК, представленной как эластичные цепи, дабы смоделировать вероятные расположения, где ферменты повторного соединения имели возможность разрезать и повторно подключить цепи.

В целом, они смоделировали миллионы конфигураций, воображающих 881 разную топологию либо математические формы, и выяснили много минимальных дорог, чтобы получить два круга ДНК, связанные максимум в девяти местах вниз к двум отдельным кругам.Компьютерная модель подтвердила предположение биологов: Уничтожение одной связи за один раз есть предпочтительным маршрутом, дабы отделить круги ДНК.Результаты имели возможность иметь последствия на большом растоянии вне биологии ДНК, сообщил Васкес.

Имеется другие примеры по собственной природе объектов, каковые сталкиваются, ломаются и опять соединяются – как динамика связанных жидких вихрей либо образцы, организованные кольцами дыма, к примеру. В то время, когда солнечные вспышки изгнаны из солнца, сильные линии магнитного поля пересекаются и опять соединяются.

«Математика не конкретная ДНК, и вычисление возможно приспособлено», сообщил Васкес.


5 комментариев к “Компьютерная модель распутывает затруднительные проблемы в ДНК”

  1. Едьте петуханы рашнявые,едьте в Луган.д.о.н,вы как добровольцы будете закопаны на обочинке посадки,сброшены ваши останки в перемешку с вашим разорванным кишечником,сбросят в шурф шахты,милости вас просим,приезжайте на землю Украины!

Оставьте комментарий