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可以调整DNA复制的过程和延伸阶段

23 Nov 2016

划分每个细胞之前是染色体数量的两倍。 脱氧核糖核酸(DNA)的染色体分子,其应加倍的基础(复制)。 DNA复制在细胞中的及时性,准确性和完整性受特殊控制。

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参与专门的多蛋白复合体(replisome)(复制体)的DNA的双重化。 DNA复制的过程在染色体的特定区域 - 复制起点(复制起点)开始。 然后在所谓的伸长步骤上从每个原点的相反方向移动两个复制品。 从两个相邻起点向彼此移动的复制体使相应的DNA片段完全双倍。 然而,并非所有复制子(两个复制起点之间的区域)同时加倍。 由于复制时间的差异,至少有两个原因。 首先,复制起点位于基因组不均匀。 因此,需要更多的时间来使较长的复制子加倍。 其次,不是所有的复制起点同时开始工作。 通常,DNA序列是复制的第一活性基因,然后剩余的序列。 从复制起点开始的过程是很好理解的,并且假定DNA的倍增主要在该阶段被调节。

通常,细胞周期是DNA复制,染色体分离和细胞分裂本身。 在一些组织中,例如肝脏和染色体加倍,但由于缺乏细胞分裂,形成具有增加数量的染色体(多倍体细胞)。 双翅目昆虫的一些专门组织也干扰了重复染色体的分歧。 因此,在几个循环的DNA倍增后形成巨型多烯染色体,由于它们的大尺寸对于不同的研究,包括DNA复制是非常方便的对象。

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长期以来已知,果蝇多烯染色体中的某些DNA片段呈现出从它们的复制过程断裂的事实小得多的拷贝数。 这些所谓的“复制不足”染色体区域具有增加的脆性。 在上世纪末,我们研究所的工作人员确定了造成这种现象的因素。 他们发现了一种蛋白质SUUR(抑制复制不足)。 一段时间后,显示欠复制区域通常缺乏复制起点,因此加倍完全取决于来自外部的复制。 蛋白质SUUR如何违反DNA复制过程的确切不清楚。 假定这种蛋白质可以在边缘区域中执行屏障功能,大大减慢或甚至停止促进复制。

在本文中,我们与来自伊拉斯姆斯医学中心(荷兰)和麻省理工学院(美国)的同事一起揭示蛋白质SUUR影响DNA复制完全意想不到的方式。 相反,本地化在染色体的某些区域并阻断通过其的复制子前进,蛋白质与复制体一起移动并因此使其制动。 我们已经发现,SUUR与参与DNA双螺旋展开的蛋白质之一相互作用 - 这是携带复制体组分并且紧接在子链的合成之前的过程。 可获得的数据表明蛋白质的抑制活性调节特征性组合的蛋白质包装DNA和基因活性控制。

需要这种额外的机制来调节DNA复制过程,目前还不清楚。 然而,现在,变得清楚如何脆弱的网站出现多果染色体在果蝇。 应当注意,人类染色体也是在中度胁迫下复制DNA双链可能不完全的位点。 结果,这导致染色体重排并且可能引起发育异常,智力迟钝和各种癌症。 可以认为,染色体的这些脆弱位点的原因在于DNA复制过程的违反处于延伸阶段。

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