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
{ربنا وآتنا ما وعدتنا على‏ رسلك}
2024-04-28
ان الذي يؤمن بالله يغفر له ويكفر عنه
2024-04-28
معنى الخزي
2024-04-28
شروط المعجزة
2024-04-28
أنواع المعجزة
2024-04-28
شطب العلامة التجارية لعدم الاستعمال
2024-04-28

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

DNase 1 Sensitivity  
  
2013   12:55 مساءاً   date: 27-4-2016
Author : J. Feng and B. Villeponteau
Book or Source : Mol. Cell. Biol.
Page and Part :

DNase 1 Sensitivity 

 

 DNase 1 (deoxyribonuclease 1) is an enzyme that cuts DNA with relatively little specificity. The enzyme is reasonably large (>30,000 Da), so that assembing DNA into nucleosomes and chromatin impedes its enzymatic activity by limiting access to the DNA double helix. Sensitivity to DNase I is commonly believed to reflect the degree to which DNA is compacted in the chromosome. However other variables, such as proteins that like to bind DNase I and the actual structure of the DNA, might also influence enzymatic activity. DNase I likes to bind to DNA across the minor groove of the double helix.

Early experiments demonstrated the selective association of nonspecific DNA-binding proteins) prokaryotic RNA polymerases) with transcriptionally active chromatin. Following these advances, Weintraub, Felsenfeld, and colleagues showed that a comparable general accessibility to nucleases is associated with transcriptional activity (1, 2). This general sensitivity to nucleases includes the coding region of a gene and may extend several kilobases to either side of it, potentially defining a chromosomal domain . DNase I normally introduces double-strand breaks into transcriptionally active chromatin more than 10 times more frequently than into inactive chromatin. However, the exact structural basis of this generalized sensitivity is unknown. Careful analysis reveals that the untranscribed regions are just as sensitive to DNase I digestion as the transcribed regions, provided the last-cut approach to the measurement of DNase I sensitivity is used. This is defined as digestion by DNase I to fragments so small (smaller than 50 bp) that the DNA no longer hybridizes efficiently to complementary strands after denaturation (3). A certain length of DNA is necessary to allow specific recognition (hybridization) of two separated single-stranded regions. An important question not yet completely resolved is whether transcription is required to generate generalized nuclease sensitivity in certain instances or whether sensitivity always precedes transcription.

 A useful example of the regulated appearance of DNase I sensitivity of a gene is provided by experiments on the action of mitogens on quiescent cells. In response to mitogens, a subset of genes, called the immediate-early genes , is rapidly induced (4). The most studied examples of such genes are c-myc and c-fos. These two proto-oncogenes are transcriptionally activated within minutes. Coincident with transcription, the chromatin structure of the proto-oncogenes becomes more accessible to nucleases. Once proto-oncogene transcription ceases, preferential nuclease accessibility is lost (5). Possible conformational changes in nucleosome structure might account for such effects. It has been proposed that histone H3 cysteine residues might become accessible in nuclease-sensitive chromatin, reflecting conformational changes within the nucleosome. However, the recruitment of RNA polymerase or other components of the transcriptional machinery may also provide the thiol groups that bind to the columns retaining active chromatin (6). Nevertheless, the rapidity of the changes in nuclease sensitivity (<90 s) and their propagation in both directions 5′ and 3′ to the promoter means that transcription and hence RNA polymerase or HMG proteins cannot account for all of the observed changes. This is consistent with some retention due to histone H3 in higher eukaryotes. In fact, the speed of the response suggests that changes in nuclease sensitivity precede transcription, and they may play a role in regulating c-fos expression.

It is interesting that one of the earliest mitogen-induced nuclear signaling events coincident with proto-oncogene induction is the rapid phosphorylation of histone H3 on serine residues within its highly charged, basic, amino-terminal domain. Acetylation of the amino-terminal domains of the core histones is also likely to be a component of transcriptional activation. Whether these changes are localized to chromatin regions containing either c-fos, c-myc or the other immediate-early genes has not yet been determined (7). An additional component contributing to the prior sensitization of the proto-oncogenes to nucleases may come from the existence of trans-acting factors already associated with the promoter (8). Such interactions are responsible for the second landmark in chromatin: DNase I hypersensitive sites. These sites are the first places where DNase I introduces a double-strand break in chromatin. They usually involve small segments of DNA sequences (100 to 200 bp) and are two or more orders of magnitude more accessible to cleavage than in inactive chromatin. As the most accessible regions of chromatin to non-histone DNA-binding proteins, DNase I hypersensitive sites generally denote DNA sequences with important functions in the nucleus. Cleavage at these sites might, however, preferentially solubilize chromatin, leading to an increase in the general accessibility of a chromatin domain to DNase I. The results emphasize the utility of DNase I as a probe for both actively transcribed genes and for detecting of regulatory DNA in the chromosome.

References

1. H. Weintraub and M. Groudine (1976) Science 193, 848–856

2. W. I. Wood and G. Felsenfeld (1982) J. Biol. Chem. 257, 7730–7736

3. K. Jantzen, H. P. Fritton, and T. Igo-Kemenes (1986) Nucleic Acids Res. 14, 6085–6099.

4. L. F. Lau and D. Nathans (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84, 1182–1189

5. J. Feng and B. Villeponteau (1990) Mol. Cell. Biol. 10, 1126–1132

6. J. Walker et al. (1990) J. Biol. Chem. 265, 5736–5746

7. L. C. Mahadevan, A. C. Willis, and M. J. Barrah (1991) Cell 65, 775–783

8. R. E. Herrara, P. E. Shaw, and A. Nordheim (1989) Nature 304, 68–70. 




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.




لأعضاء مدوّنة الكفيل السيد الصافي يؤكّد على تفعيل القصة والرواية المجسّدة للمبادئ الإسلامية والموجدة لحلول المشاكل المجتمعية
قسم الشؤون الفكرية يناقش سبل تعزيز التعاون المشترك مع المؤسّسات الأكاديمية في نيجيريا
ضمن برنامج عُرفاء المنصّة قسم التطوير يقيم ورشة في (فنّ الٕالقاء) لمنتسبي العتبة العباسية
وفد نيجيري يُشيد بمشروع المجمع العلمي لحفظ القرآن الكريم