Стабильность и репликация ДНК термофилов — интересная проблема, на которую, по-видимому, нет однозначного ответа. Однако то, как вы формулируете этот вопрос, неудачно: водородные связи в ДНК термофилов (к которым относятся некоторые эубактерии, а также археи) такие же, как и в любой другой геномной ДНК. Вопрос скорее в том, почему нити ДНК не диссоциируют. Это не совсем моя область, но, поскольку других ответов не было, я подытожу то, что узнал из литературы.
Обзор, который был отправной точкой для этой информации:
Д. В. Гроган, Гипертермофилы и проблема нестабильности ДНК. Молекулярная микробиология (1998) 28(6), 1043–1049.
- Одной из очевидных возможностей может быть то, что геномы термофилов имеют высокий процент GC , поскольку пары оснований GC имеют три водородные связи, тогда как пары оснований AT имеют только две. Однако это НЕ общий случай.
- Давно известно, что температура плавления (температура, при которой происходит 50%-ное разделение цепей) повышается при увеличении концентрации катионов . Было высказано предположение, что это может быть фактором, особенно у тех термофилов, которые также являются экстремальными галофилами .
- У эукариот геномная ДНК конденсируется в хроматин за счет взаимодействия основных гистоновых белков. Эти белки не обнаружены у прокариот, но были обнаружены различные основные молекулы, полиамины , которые более распространены у термофильных, чем у мезофильных бактерий. Поскольку было обнаружено, что они защищают ДНК от термической денатурации in vitro , было высказано предположение, что они также могут выполнять эту функцию in vivo .
- Топоизомеразы типа I, которые вводят в ДНК положительные суперспирали ( «обратные гиразы» ), встречаются у исследованных гипертермофилов, но не у мезофилов, и было высказано предположение , что это может стабилизировать ДНК. Однако обзор Грогана представляет собой совокупность доказательств, которые ставят под сомнение, так ли это на самом деле.
- Помимо разделения цепей, геномы термофилов сталкиваются с проблемой повышенного повреждения их ДНК. Хотя, опять же, ситуация сложная, похоже, что они развили более обширные и активные системы репарации ДНК , чтобы справиться с этим.