Лекция 2.

Сначала что касается супервитков на нуклеосомах. На каждой нуклеосоме 1,65 витка ДНК, а если считать вместе с Н1, то практически 2 полных витка. Пока эти витки намотаны на нуклеосоме, их невозможно релаксировать с помощью топоизомераз. Если обычная суперспиральная ДНК, затем обработка топоизомеразой, то получается колечко (для этого топоизомеразы и нужны). Если же обрабатывать топоизомеразами структуру, организованную в нуклеосомы, то после этого, если топоизомеразу убрать, а затем тем или иным способом разрушить нуклеосому (например, 2М NaCl – диссоциация гистонов от ДНК), то, несмотря на исчерпывающую обработку топоизомеразами, в итоге все равно получается суперспиральная ДНК. Потому что топоизомераза все эти суперспирали, намотанные на белке, просто не чувствует. Она может и делать разрезы на спейсерах, но так как напряжения нет, то когда она их зашьет, то эти витки, намотанные на белковую глобулу, останутся. То есть супервитки на нуклеосомах принципиально отличаются от обычных.

Тем не менее, в клетке существуют ситуации (например, репликация или репарация), когда нуклеосомы разворачиваются полностью или частично, и тогда супервитки из связанных превращаются в обычные. Есть у супервитков, намотанных на нуклеосомы, и другой феномен (см.картинка сверху, правая часть), который заключается в том, что, если на каждой нуклеосоме 2 витка ДНК (это кольцевая ДНК), то казалось бы, что ДНК ведь не изменяется, никуда деться не должна, и, если убрать гистоновый октамер, то должно получиться 8 супервитков (4 нуклеосомы по 2 витка), а получается в действительности 4. То есть показать, что на нуклеосоме действительно два витка ДНК не получается. Это в течение нескольких десятилетий ставило ученых в тупик – linking number paradox (linking number же по идее не изменяется). Есть люди, которые изучали всю жизнь этот феномен. В конце концов все объяснилось тем, что, когда ДНК намотана на нуклеосомную глобулу, то несколько изменяются параметры двойной спирали (шаг несколько измененный). Когда октамер убирается, ДНК возвращается к своей нормальной форме, и это компенсируется 4 супервитками. Это так, просто к сведению.