المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

مميزات الأدب في العصر العباسي الثاني
24-03-2015
ولأي الأمور تدفن سرا . . ؟
2024-07-15
كارتان هنري بول
5-9-2016
مقاومة العاثيات البكترية Bacteriophage Resistance
2-7-2017
مسائل حول إخراج الزكاة
22-9-2016
مميزات طريقة حفظ الصور بطريقة RAW
5-1-2022

Rolling Circles Produce Multimers of a Replicon  
  
1691   04:43 مساءً   date: 7-4-2021
Author : JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK
Book or Source : LEWIN’S GENES XII
Page and Part :

Rolling Circles Produce Multimers of a Replicon


KEY CONCEPT
- A rolling circle generates single-stranded multimers of the original sequence.

The structures generated by replication depend on the relationship between the template and the replication fork. The critical features are whether the template is circular or linear, and whether the replication fork is engaged in synthesizing both strands of DNA or only one.
Replication of only one strand is used to generate copies of some circular molecules. A nick opens one strand, and then the free 3′–OH end generated by the nick is extended by the DNA polymerase.
The newly synthesized strand displaces the original parental strand. The ensuing events are depicted in FIGURE 1.

FIGURE 1.The rolling circle generates a multimeric singlestranded tail.
This type of structure is called a rolling circle, because the growing point can be envisaged as rolling around the circular template strand. It could in principle continue to do so indefinitely. As it moves, the replication fork extends the outer strand and displaces the previous partner. An example is shown in the electron micrograph of FIGURE 2.


FIGURE 2. A rolling circle appears as a circular molecule with a linear tail by electron microscopy.
Photo courtesy of Ross B. Inman, Institute of Molecular Virology, Bock Laboratory and Department of Biochemistry, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin, USA.

The newly synthesized material is covalently linked to the original material, and as a result the displaced strand has the original unit genome at its 5′ end. The original unit is followed by any number of unit genomes, synthesized by continuing revolutions of the template. Each revolution displaces the material synthesized in the previous cycle.
The rolling circle is put to several uses in vivo. FIGURE 3 depicts some pathways that are used to replicate DNA.


FIGURE 3. The fate of the displaced tail determines the types of products generated by rolling circles. Cleavage at unit length generates monomers, which can be converted to duplex and circular forms. Cleavage of multimers generates a series of tandemly repeated copies of the original unit. Note that the conversion to double-stranded form could occur earlier, before the tail is cleaved from the rolling circle.
Cleavage of a unit length tail generates a copy of the original circular replicon in linear form. The linear form can be maintained as a single strand or can be converted into a duplex by synthesis of the complementary strand (which is identical in sequence to the template strand of the original rolling circle).
The rolling circle provides a means for amplifying the original (unit) replicon. This mechanism is used to generate amplified ribosomal DNA (rDNA) in the Xenopus oocyte. The genes for ribosomal RNA (rRNA) are organized as a large number of contiguous repeats in the genome. A single repeating unit from the genome is converted into a rolling circle. The displaced tail, which contains many units, is converted into duplex DNA; later it is cleaved from the circle so that the two ends can be joined together to generate a large circle of amplified rDNA. The amplified material therefore consists of a large number of identical repeating units.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.