Kwantitatieve analyse van DNA: DNA topologie

6 belangrijke vragen over Kwantitatieve analyse van DNA: DNA topologie

Wat gebeurt er bij DNA supercoiling?

Als het DNA aan beide kanten gefixeerd is ontstaat supercoiling. Bij B-DNA geeft dit lokaal bij ontwinding >10.5 bp/turn, en bij overwinding <10,5 bp per turn. Het globale effect is helix rotatie of supercoilvorming.

Het ontstaat door topologische spanning.

Welke enzymen lossen supercoiling op?

Type I & II topoisomerase.
I verbreekt maar 1 van de DNA-strengen (lost helixrotatie op), II verbreekt ze allebei (lost supercoilvorming op)

Waar leiden veranderingen in topologie (Lk) toe?

Tot veranderingen in geometrie (Tw en Wr).

Linking number: Lk = aantal keer dat de individuele strengen om elkaar heen zijn gewonden. Dit kan alleen veranderen (in het geval van fixed ends) met topoisomerase.

Tw: twist; totaal aantal keer dat de individuele strengen om elkaar heen zijn gewonden.
Wr: writhe; aantal keer dat de DNA helix om zichzelf heen is gewonden (superhelix)

Lk = Tw + Wr
ΔLk = ΔTw + ΔWr

Soorten topologisch DNA: relaxed, untwisted (-4), plectonemic (supercoil), toroidal supercoil (om een donut, -4, bv DNA om een eiwitkern)

σ  = (ΔLk) / Lk (-0,06 in E. Coli-DNA) = specific linking distance
  • Hogere cijfers + sneller leren
  • Niets twee keer studeren
  • 100% zeker alles onthouden
Ontdek Study Smart

Hoe benaderen we DNA-topologie in de praktijk?

Gelelektroforese: verschillende topoisomeren met verschillende mobiliteit door de gel bewegen, afhankelijk van de effectieve grootte die het topoisomeer heeft.
Dus onderaan: supercoiled, bovenaan: open circulair (of relaxed) (beneden=ver)
Wr=0=bovenaan, Wr<>0=onderaan

Intercalators (bv. EtBr) zorgen voor veranderingen in de geometrie (maakt de Wright hoger). Met intercalator loopt het DNA dus verder over de gel als Lk>=0 en minder ver als Lk=<0

Waarover kan controle over en meten van de mate van supercoiling mogelijkheid geven om topoisomeraseactiviteit te bestuderen?

Over kinetiek, structurele aspecten en mechanistische aspecten

Enzyme turnover = aantal verwijderde supercoils als funcie van ATP-concentratie per seconde, gedeeld door 2 (omdat elke enzymatische stap twee supercoils verwijdert) 

Bij een lage ATP-concentratie is de activiteit zo laag dat de individuele katalytische stappen te onderscheiden zijn. De grootte van stappen is een reflectie van het mechanisme (verandering van 1 of 2 supercoils per keer => 1 supercoil per keer is rotatiemechanisme (TopoI), 2 supercoil per keer is strand passage mechanisme (TopoII))

Wat is open circulair DNA?

Circulair DNA met een enkelstrengs breuk. Hierdoor is er geen verandering/supercoiling mogelijk in de geometrie

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

  • Een unieke studie- en oefentool
  • Nooit meer iets twee keer studeren
  • Haal de cijfers waar je op hoopt
  • 100% zeker alles onthouden
Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.
Trustpilot-logo