Superhelikstopologi: Supercoiling av DNA

Slides:



Advertisements
Liknende presentasjoner
Veiledning for knivbytte  Hold tangen som vist  Klem håndtakene sammen, til du ser et lite hull i kniven Lite hull i kniven
Advertisements

DNA reparasjon.
Gruppemedlemmer Gruppa består av: Magnus Strand Nekstad – s156159
Bakteriegenetikk Mutasjoner og rekombinasjon
Nukleosomet.
Gener og deres virkemåte
Translasjon Starter når initiell del av mRNA molekylet binder til rRNA i et ribosom. tRNA molekylet med komplementære antikodon binder til eksponerte kodon.
Kvalitetssikring av analyser til forskningsbruk
1 Information search for the research protocol in IIC/IID Medical Library, 2013.
Triggere Mutasjoner i basen. Triggers Triggers are stored procedures that execute automatically when something (event) happens in the database: : data.
Økonomiske forutsetninger Gullfaks landsbyen 2007.
Trondheim 6. mars 2014 Mørke skyer i horisonten?.
DNA metabolisme Winnie Eskild, IMBV 2004.
INTERNASJONAL PRIVATRETT Lovvalg i kontrakt – uten partenes valg Professor dr. juris Giuditta Cordero Moss.
Regulering av gentranskripsjon
Problem 1: Pakking av DNA Hva er den maksimale pakkegrad for et DNA-stykke på 10 6 bp? 10 9 bp? Anta sylinder med 20Å diameter og lengde 3.4Å/bp Den optimale.
Problem set 2 By Thomas and Lars PS: Choose the environment, choose many pages per sheet. Problem set 2 Exercise 11/29 Laget av: Thomas Aanensen og Lars.
Planning and controlling a project Content: Results from Reflection for action The project settings and objectives Project Management Project Planning.
RNA metabolisme Transkripsjon Winnie Eskild, IMBV 2004.
FORELESNINGSPLAN DNA replikasjon Prokaryot: 2t, 16/2
Økonomiske utsikter - med lavere oljepris
Modell Hairpin gir RNA pol pause og induserer konformasjonsendring i enzymet RNA henger nå bare svakt i templat via dA-rU og dissosierer Forutsagt effekt.
Sparebanken Vest 13. september, 2007 Haakon Bønes Direkte: Mobil: Bevisets stilling overskygger.
Lærebok, forelesninger og pensum Lære bok Forelesninger Tilleggslitteratur.
Cytosin, metylcytosin og tymin T me Vedlikeholdsmetylering Ved maintenance-metylering induserer metyleringsmønsteret i en parental DNA-tråd det tilsvarende.
Section 5.4 Sum and Difference Formulas These formulas will be given to you on the test.
Trondheim 19. juni 2015 Norges Bank og økonomiske utsikter.
Using To Teach English?. Background The value of authentic communication Practice, 2013: – Exchange – Present themselves – Get information about.
The Thompson Schools Improvement Project Process Improvement Training Slides (Current State Slides Only) October 2009.
Oslo ASAP Oslo Advanced Sectorisation and Automation Project ”Point Merge”
Primary French Presentation 10 Colours L.I. C’est de quelle couleur?
Lave oljepriser kan bremse utvinningen på norsk sokkel Thina Margrethe Saltvedt, Sjefanalytiker Makro/Olje (Ph. D.) Mars
1 DNA isolering Elektroforese av DNA og protein Et teoretisk labkurs Medisin IA v/ Anders Sundan.
Revisjon i Skolen.  Each Party shall ensure that:  1. the training and assessment of seafarers, as required under the Convention, are administered,
”Neppe en lønn å leve av” 25 kleskjeder Lønnspolicy Resultatgrad Produsentland Minstelønn i resp. produsentland → lansering, bevisstgjøring, strategi.
Nyttige kommandoer $df -h Viser diskbruk $lspci Lister pci kortene $cd
Kampen om virkeligheten og frykten for nå-øyeblikket.
Chapter 14 Signal Transduction Mechanisms:
Chapter 13 Signal Transduction Mechanisms: I. Electrical Signals in Nerve Cells.
Lecture 29.
Altevatn-reguleringenTest: Changes in the flow of water: Effects on watercover and water velocity
Eksempel fra Nevrologisk avdeling
Regulering av cellesyklus
Group theory I dette kapitlet skal vi se på utvidelse av lister som vi behandlet generelt i kap 04. Vi skal nå benytte klassehierarkiet som vi utviklet.
Dette er et eksempel på plassering av logoene.
RT-PCR og subcellulær lokalisering
Konformasjonsendringen av PrPc til PrPsc
Økonomiske forutsetninger
CAMPAIGNING From vision to action.
Oppgave 2. Oppgave 2 Adenylosuksinat lyase.
Aim: What is the trig limit?
Av Finn Aakre Haugen IA3112 Automatiseringsteknikk og EK3114 Automatisering og vannkraftregulering Høstsemesteret 2017 Av/på-regulator.
Adsorption & ion exchange:
The Scoutmaster guides the boy in the spirit of another brother.
Er han god, da vil han. Kan han så vil han
Welcome to an ALLIN (ALLEMED) workshop!
Halvparten av verden er underernært eller feilernært
ATP.
SS-generasjonen HL-senteret,
Fra gen til rekombinant protein
SOSIALARBEIDER I EN UROLIG TID
Konkurrerende økonomiske teorier
Status for klimakunnskapen 2015 Hvilke endringer observerer vi
Statsbygg/Scandiaconsult AS
Vaccine Delivery in Developing Countries
Nye definisjoner for S-I-R og område for teknisk usikkerhet (ATU)
Av Finn Aakre Haugen IA3112 Automatiseringsteknikk og EK3114 Automatisering og vannkraftregulering Høstsemesteret 2018 Av/på-regulator.
ALL vectors have two components (x and y)
How to evaluate effects of inspections on the quality of care?
EPiServer Connect for CRM
Utskrift av presentasjonen:

Superhelikstopologi: Supercoiling av DNA Lk = Tw + Wr Lk: linking number, det topologiske tvinningstall. Antall ganger en DNA-tråd tvinner seg rundt den andre. Konstant for et kovalent lukket molekyl eller et molekyl hvor endene er immobilisert Tw: twist, antall fullstendige omdreininger en tråd gjør rundt heliksaksen. Positiv for høyredreiende heliks. B-DNA: 10.4 Wr: writhing number, antall omdreininger dupleksaksen gjør rundt superheliksaksen. ”Supercoiltvinningstallet”

Supercoiled DNA: fjerning av supercoils ved separasjon av DNA-trådene Relationship of linking number, twist and writhe of closed circular forms of DNA. Closed DNA circles can be made by formation of covalent 5'–3' phosphodiester bonds on each strand of a linear molecule. For a linear molecule with 36 helical turns, the linking number of this unconstrained state (Lk0) is 36. Closure into an unconstrained planar circle, as shown on the left side of the figure, produces a molecule with twist (Tw) = 36 and writhe (Wr) = 0. If the number of helical turns is altered before closure, the DNA molecule adopts a supercoiled conformation. On the right side of the figure, four helical turns are removed from the molecule, reducing the linking number (Lk) to 32. For simplicity, the figure shows all unwinding partitioned as Wr, although such changes are usually partitioned between Tw and Wr. Unwinding of helical turns produces negatively supercoiled DNA (or -DLk) as shown, whereas the inclusion of additional turns produces positively supercoiled DNA. For DNA with -DLk in the interwound form, the superhelical turns are right-handed. Note that separation of DNA strands removes negative supercoils (equivalent to the addition of positive supercoils). Encyclopedia of Life Sciences / www.els.net Nature Publishing Group ©2001 Macmillan Publishers Ltd. Reg.No.785998 England (except where otherwise stated)

Sirkulære DNA-molekyler med forskjellig grad av supercoil

To topologisk ekvivalente supercoilformer og en biologisk variant

Interkalerende stoffer kontrollerer supercoiling ved å opptvinne DNA Etidiumbromid Akridinoransje Proflavin

Variasjon i supercoil i en negativt coiled superheliks med økende etidiumkonsentrasjon

Elektroforetisk analyse av supercoil i DNA Skjematisk elektroforese av en DNA-prøve med og uten interkalator. Prøven inneholder nicked DNA (N), lineært DNA (L) og negativt supercoiled DNA (SC) Elektroforese av DNA med forskjellig grad av supercoil ved forskjellige konsentrasjoner av interkalator 2D-elektroforese av topoisomerer med fra svært negativ til svakt positiv supercoiling. D1: uten interkalator, D2: 20 mg/ml klorokin Measurement of linking number by gel electrophoresis. (a) Schematic illustration of a DNA sample separated by electrophoresis through an agarose gel with and without an intercalator. DNA isolated from bacterial cells contains molecules with different topology: some have their backbones unbroken and are negatively supercoiled (SC), some have one strand broken or ‘nicked’ (N) and some have both strands broken to produce a linear molecule (L). Note that the supercoiled DNA consists of a Gaussian distribution of different topoisomers. Upon addition of intercalator, the migration of intact molecules is altered, but that of nicked and linear molecules is not changed. (b) Relaxation of plasmid DNA in the presence of varying concentrations of intercalator produces samples containing topoisomers at different levels of supercoiling. Utilization of multiple gels with different concentrations of intercalator allows measurement of DLk. For each sample, average superhelical density (s) is shown above the lane. Note that in each gel, samples can have positively or negatively supercoiled topoisomers. The inclusion of intercalator in the running buffer alters the electrophoretic mobility of all topoisomers equivalently. Superhelical density can be measured for experimental samples (‘native’) by comparison with those of known s. (c) Two-dimensional agarose gel electrophoresis of topoisomers ranging from high negative s to moderate positive s. A DNA sample is loaded in a single well in a large agarose gel and electrophoresis is performed under specific conditions (usually without intercalator) in direction D1. After soaking of the gel in buffer containing intercalator, electrophoresis is continued in direction D2 (90° to D1). The gel shown contained 20 mg mL-1 chloroquine during the second electrophoresis, resulting in all topoisomers having positive s. Deviation of topoisomers from a smooth curve indicates that structural transitions reduced their negative s during the first direction of electrophoresis. Spots marked ‘N’ and ‘L’ indicate the position of migration of ‘nicked’ and ‘linear’ DNA molecules, respectively

Sekvensindusert bøying av DNA

Proteinindusert DNA-bøying                                 Role of architectural transcription factors. (a) The region upstream of a hypothetical gene, with the start of the transcribed region shown as a solid bar. A, B and C represent sites for binding of regulatory proteins. In this example, B represents a binding site for an architectural transcription factor. (b) Binding of factor B (shaded oval), resulting in bending of the chromatin. As a result, binding sites for A and C are brought into close proximity. (c) Binding of factors A and C then allows a complex of transcription factors to be built up (ovals and circles), such that transcription of the hypothetical gene is initiated (arrow).

Elektroforetisk analyse av bøyd DNA

Topoisomeraser Type I topoisomeraser virker ved å innføre forbigående enkelttrådsbrudd i DNA Type II topoisomeraser virker ved å innføre forbigående dobbelttrådsbrudd i DNA

Virkning av topoisomerase I på supercoiled DNA Negativt supercoiled, nativt SV40-DNA Behandlet med topo I i 5 min Behandlet med topo I i 30 min

Topo I: en pekepinne mot mekanismen

Kovalent enzym-DNA-kompleks som intermediat

Topo IA: et forslag til mekanisme

Topo IB: et forslag til mekanisme

Topo II kutter begge tråder i en dupleks, lar dupleksen passere gjennom bruddstedet og forsegler bruddet

Topo II: Et forslag til mekanisme

Topo IA, Topo IB og Topo II: Mekanismer Figure 4 Mechanistic models of topoisomerases. (a) Type IA topoisomerases. (b) Type IB topoisomerases (based on Stewart et al. (1998). (c) Type II topoisomerases. Separate domains or monomers are shown in red and blue, active-site tyrosines in yellow, and ATP as yellow ellipses. See text for mechanistic details.

Utvalgte topoisomerasers egenskaper

Topo II-inhibitorer

Restriksjonsendonukleaser Type I: Endonuklease og metylase i samme polypeptid. Spalting på tilfeldig(?) sete minst 1000 bp fra gjenkjenningssetet Type II: Endonuklease og metylase separate enzymer. Spalter spesifikt i gjenkjenningssekvensen Type III: Endonuklease og metylase i samme polypeptid. Spalter 24-26 bp fra gjenkjenningssekvensen

Palindrome gjenkjenningsseter

DNA polymeraser: med et templat, en primer og dNTP produseres en komplementær tråd

Dideoksynukleotider (ddNTP) vil terminere voksende kjeder

Terminering med ddNTP styres av templatsekvensen

Separasjon av de forskjellige fragmentene i reaksjonsblandingen ved elektroforese

Figure 7-15 Autoradiograph of a sequencing gel. Page 179

Sequencing with labelled terminators GATC ddATP ddCTP ddGTP ddTTP

Litt sekvens fra et automatisert DNA-sekvenseringsinstrument Og en animering av DNA-sekvensering

Polymerase families Family A Family B Family C Family X DNA polymerase I DNA polymerase  Family B DNA polymerase II DNA polymerases , ,  Archae polymerases (Vent, Pfu, Pwo…) Family C DNA polymerase III Family X DNA polymerase  Terminal transferase

Family A DNA polymerases C 5’-3’ exo domain 3’-5’ exo domain Polymerase domain Polymerase 5’-3’ 3’-5’ Pol E. coli polymerase I + Klenow fragment - T7 DNA polymerase Taq polymerase

Hvorfor varmestabile DNA polymeraser for sekvensering? Sekvensreaksjonen kan kjøres flere ganger på samme templat, dette øker sensitiviteten slik at mindre templat kan brukes Ved høye temperaturer er det mindre problemer med renaturering og dannelse av sekundærstrukturer i DNA

Figure 7-17 Genome sequencing strategies. Page 180

DNA polymeraser: innføring av et nytt nukleotid

Korrekturlesning: DNA polymerase I fjerner et feilinkorporert nukleotid

5’-3’-eksonukleasedomenet i DNA polymerase I fjerner nukleotider i 5’ –enden av et nick

Klenow-fragmentet av DNA polymerase I i kompleks med DNA

Klenow-fragmentets to virkemåter

Nick-translasjon katalysert av DNA polymerase I

DNA polymeraser fra E.coli

Polymerase families Family A Family C Family X Family B DNA polymerase I DNA polymerase  Family B DNA polymerase II DNA polymerases , ,  Archae polymerases (Vent, Pfu, Pwo…) Family C DNA polymerase III Family X DNA polymerase  Terminal transferase

DNA polymerase III: En komplisert maskin

DNA polymerase III: En komplisert maskin

”Clamp loader”-komplekset monterer β-subenheten på DNA

β-subenheten i mer detalj PolI-mutanter kan replikere DNA – pol I er ikke replikasen. Men mutanten er UV-følsom – pol I deltar i reparasjon. Fjerner også RNA-primere og fyller inn