Действительно ли ДНК-хеликаза или топоизомераза «раскручивают» ДНК?

Я читаю свой учебник (Генетика, Брукер, 4-е издание), и краткое изложение, которое он дает, кажется неточным для функциональности геликазы и топоизомеразы.

Ниже приводится отрывок:

At each replication fork, DNA helicase unwinds the DNA and topisomerase alleviates positive supercoiling.

Правильно ли говорить, что геликаза «раскручивает» ДНК? В других местах книги говорится, что функция хеликазы заключается в разделении двух цепей ДНК, а топоизомераза «снимает сверхспирализацию», вызванную активностью хеликазы по разделению цепей.

Простите мое невежество, но похоже, что геликаза на самом деле индуцирует большее закручивание, а топоизомераза (гираза) на самом деле раскручивает ДНК.

Является ли это просто случаем плохой формулировки, или геликаза действительно каким-то образом раскручивает (раскручивает) ДНК? Я нахожу это особенно расстраивающим, потому что практически каждый ресурс, который я могу найти, говорит об этом helicase unwinds DNA, но, основываясь на механизмах, которые они предлагают, он определенно не «раскручивается».

Было бы довольно сложно разделить пряди, не разматывая их. Когда вы будете раздвигать нити, соседние области должны будут либо повернуться (раскрутиться), чтобы приспособиться к этому, либо сломаться.
Почему бы репликационному комплексу просто не вращаться (по спирали) по двойной спирали?
Нити должны быть разделены, чтобы входящие нуклеотиды для новой производственной цепи могли быть спарены по основаниям с матричной нитью. Чтобы это произошло, другую (антисмысловую) нить необходимо убрать с пути.
Я имею в виду, я понимаю, что они разделены, но как они «расслабляются»?

Ответы (1)

У вас есть под рукой короткий кусок трехвитой веревки? (Я не думаю, что они делают двухвитую веревку.) Крепко держите веревку в каждой руке на расстоянии примерно 5 см друг от друга. Закрутите в сторону, противоположную обмотке. Пряди веревки разделятся в области между вашими руками. Разматывание и разделение нитей, гм, неотделимы друг от друга. Вы не можете разделить пряди, не раскручивая их.

Разматывание heilcase просто выпрямляет двойную спираль в очень локальной области. Это разделяет нити таким образом, что одна из них может служить матрицей для транскрипции или репликации.

Но следствием разматывания в локальной области, где нити разделяются, является то, что другие близлежащие области наматываются более туго. Это происходит потому, что ДНК слишком длинная, чтобы концы могли вращаться, чтобы приспособиться к этому раскручиванию. Эти более плотно намотанные области называются суперспирализацией. Топоизомераза облегчает это стрессовое скручивание. https://en.wikipedia.org/wiki/Топоизомераза

Таким образом, ответ заключается в том, что и геликаза, и топоизомераза приводят к раскручиванию ДНК.