Dallimi kryesor midis mbimbështjelljes pozitive dhe negative të ADN-së është se gjatë mbimbështjelljes pozitive të ADN-së, vargu i ADN-së mbivendoset në krahasim me gjendjen e relaksuar, ndërsa gjatë mbimbështjelljes negative të ADN-së, vargu i ADN-së është nën plagë në krahasim me gjendje e relaksuar.
Supërmbështjellja e ADN-së është sasia e përdredhjes në një varg ADN-je (mbi-mbështjellje ose nën mbështjellje), dhe ajo përcakton sasinë e sforcimit në varg. Topoizomerazat janë enzimat që lehtësojnë dhe rregullojnë mbimbështjelljen e ADN-së për të rritur replikimin dhe transkriptimin e ADN-së. Ato janë të pranishme në të gjitha qelizat, duke përfshirë bakteret dhe njerëzit. Mbështjellja e ADN-së është e rëndësishme për shumë procese qelizore si kompaktimi i ADN-së dhe shprehja e gjeneve, përmes rregullimit të aksesit në kodin gjenetik. Ekzistojnë dy lloje të mbimbështjelljes së ADN-së si mbimbështjellja pozitive dhe mbimbështjellja negative.
Çfarë është Mbështjellja Pozitive e ADN-së?
Mbimbështjellja pozitive e ADN-së është një proces ku vargu i ADN-së mbivendoset në krahasim me gjendjen e relaksuar. Kjo ndodh kur konformacioni spirale dyfish i ADN-së (djathtas) përdredhohet më fort (mbi plagë në modalitetin e dorës së djathtë) derisa struktura spirale të shtrembërohet dhe të zhvillohet në një nivel 'nyje'..
Figura 01: Mbështjellja e ADN-së
Ekuacionet matematikore shtjellojnë mbimbështjelljen pozitive të ADN-së. ADN-ja nuk është e mbimbështjellur pozitivisht gjatë gjendjeve normale, por ndodh vetëm gjatë proceseve qelizore, për shembull, për të lehtësuar mitozën ku ADN-të e dyfishta motra ndahen në qelizat bija gjatë ndërfazës në zhvillimin dhe mirëmbajtjen e domeneve topologjikisht të lidhur. Këto domene janë TAD. Për më tepër, gjatë montimit mitotik të kromozomeve, është treguar se kondensina shkakton supermbështjellje pozitive të ADN-së. Kondensimi është një kompleks i madh proteinash që luan një rol të madh në montimin e kromozomeve mitotike dhe nxit supermbështjelljen pozitive në një mënyrë të varur nga hidroliza ATP.
Çfarë është Mbështjellja Negative e ADN-së?
Mbimbështjellja negative e ADN-së është një proces ku vargu i ADN-së është nën plagë në krahasim me gjendjen e relaksuar. Kjo ndodh kur konformacioni spirale i dyfishtë i ADN-së (me dorën e majtë) përdredhet më i lehtë (nën plagë në modalitetin e majtë) derisa struktura spirale të relaksohet më shumë se forma normale e relaksuar B e ADN-së. Ai lehtëson replikimin dhe transkriptimin e ADN-së përmes enzimave të topoizomerazës.
Figura 02: Mbështjellja negative e ADN-së
Supermbështjellja e ADN-së prodhon dy lloje strukturash të quajtura plektoneme ose toroid. Ndonjëherë, mund të jetë një kombinim i të dyjave. Gjatë mbimbështjelljes negative të ADN-së, molekula e ADN-së do të prodhojë ose një spirale me dorën e djathtë me dy fillime me sythe terminale (plektoneme) ose një spirale majtas me një fillim (toroid). Plektonemat janë më të zakonshme në natyrë, veçanërisht te bakteret.
Cilat janë ngjashmëritë midis mbimbështjelljes pozitive dhe negative të ADN-së?
- Mbimbështjellja pozitive dhe negative e ADN-së është e pranishme në të gjithë organizmat (nga bakteret deri te njerëzit)
- Të dy proceset ndryshojnë formën e vargut të ADN-së.
- Ato ndikojnë në strukturën dyshe spirale të ADN-së.
- Për më tepër, të dy mekanizmat janë të rëndësishëm për lehtësimin e shumë funksioneve qelizore.
- Enzimat kontrollojnë mbimbështjelljen pozitive dhe negative të ADN-së.
Cili është ndryshimi midis mbimbështjelljes pozitive dhe negative të ADN-së?
Dallimi kryesor midis mbimbështjelljes pozitive dhe negative të ADN-së është se, gjatë mbimbështjelljes pozitive të ADN-së, vargu i ADN-së është i tejmbushur në krahasim me gjendjen e relaksuar ndërsa gjatë mbimbështjelljes negative të ADN-së, vargu i ADN-së është nën plagë në krahasim me gjendje e relaksuar. ADN-ja e shumicës së organizmave është e mbimbështjellur negativisht në statusin normal. Mbimbështjellja pozitive ndodh vetëm gjatë funksioneve të veçanta qelizore. Për më tepër, mbimbështjellja pozitive e ADN-së ndodh drejt anës së djathtë, ndërsa mbimbështjellja negative e ADN-së ndodh drejt anës së majtë.
Infografia e mëposhtme paraqet ndryshimet midis mbimbështjelljes pozitive dhe negative të ADN-së në formë tabelare për krahasim krah për krah.
Përmbledhje – Mbështjellja pozitive kundër negative e ADN-së
Mbyllja e ADN-së është e rëndësishme në shumë procese qelizore, të tilla si kompaktimi i ADN-së dhe shprehja e gjeneve, përmes rregullimit të aksesit në kodin gjenetik. Ai gjithashtu lehtëson dhe rregullon mbimbështjelljen e ADN-së për të përmirësuar replikimin dhe transkriptimin e ADN-së. Dallimi kryesor midis mbimbështjelljes pozitive dhe negative të ADN-së është se gjatë mbimbështjelljes pozitive të ADN-së, vargu i ADN-së mbështillet në krahasim me gjendjen e relaksuar, ndërsa gjatë mbimbështjelljes negative të ADN-së, vargu i ADN-së është nën plagë në krahasim me gjendjen e relaksuar. Të dy proceset e mbimbështjelljes së një vargu të caktuar përpunohen nga një formulë matematikore. Të dy proceset krahasohen me një gjendje referimi të njohur si gjendja e relaksuar e ADN-së ose forma e relaksuar B e ADN-së.
