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Chromatin Packaging01:32

Chromatin Packaging

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Each human somatic cell contains 6 billion base pairs of DNA. Each base pair is 0.34 nm long, meaning each diploid cell contains a staggering 2 meters of DNA. This long DNA strand is packed inside a nucleus measuring only 10-20 microns in diameter with the help of specialized DNA-binding proteins called histones. Together they form a compact DNA-protein complex called chromatin. The chromatin is further compacted into higher-order structures. The highest level of compaction is achieved during...
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Chromatin Packaging02:21

Chromatin Packaging

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Each human somatic cell contains 6 billion base-pairs of DNA. Each base-pair is 0.34 nm long, which means that each diploid cell contains a staggering 2 meters of DNA. How is such a long DNA strand packed inside a nucleus measuring only 10 - 20 microns in diameter? 
The chromatin
In combination with specialized DNA binding protein called Histones, the DNA double helix forms a compact DNA: protein complex called chromatin. The chromatin itself is further compacted into higher-order...
21.1K
The Replisome03:01

The Replisome

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DNA replication is carried out by a large complex of proteins that act in a coordinated matter to achieve high-fidelity DNA replication. Together this complex is known as the DNA replication machinery or the replisome.
The synthesis of the leading and lagging strands is a highly coordinated process. To explain this, the “Trombone model” was proposed by Bruce Alberts in 1980. The DNA loop formation starts when a primer is synthesized on the parent lagging strand. The loop grows with...
37.8K
The Replisome03:01

The Replisome

9.5K
9.5K
The DNA Replication Fork01:02

The DNA Replication Fork

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An organism’s genome needs to be duplicated in an efficient and error-free manner for its growth and survival. The replication fork is a Y-shaped active region where two strands of DNA are separated and replicated continuously. The coupling of DNA unzipping and complementary strand synthesis is a characteristic feature of a replication fork.   Organisms with small circular DNA, such as E. coli, often have a single origin of replication; therefore, they have only two replication...
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The DNA Replication Fork01:02

The DNA Replication Fork

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Extrusión de lazo de ADN por cohesión humana

Iain F Davidson1, Benedikt Bauer1, Daniela Goetz1

  • 1Research Institute of Molecular Pathology (IMP), Vienna BioCenter (VBC), 1030 Vienna, Austria.

Science (New York, N.Y.)
|November 23, 2019
PubMed
Resumen

Los complejos de cohesión humana extruden activamente el ADN en bucles, formando estructuras cruciales de cromatina. Este proceso, dependiente de la cohesión

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Área de la Ciencia:

  • Biología molecular
  • La genómica
  • La bioquímica

Sus antecedentes:

  • Los genomas eucariotas se pliegan en bucles y dominios topológicamente asociados, lo que influye en la regulación genética y la recombinación.
  • Estas estructuras se basan en la cohesión, un complejo de ATPasa que atrapa el ADN, propuesto para formar bucles a través de la extrusión.
  • Mientras que la condensina exhibe una extrusión en bucle en la mitosis, la actividad de la cohesina no fue confirmada.

Objetivo del estudio:

  • Para investigar si la cohesión puede formar bucles de ADN a través de la extrusión.
  • Aclarar el mecanismo y los requisitos para la formación de bucles mediados por la cohesión.

Principales métodos:

  • Reconstitución bioquímica de complejos de cohesión humana.
  • Observación en tiempo real de la formación del bucle de ADN por complejos de cohesión individuales.
  • Ensayos para determinar la dependencia de la actividad de la ATPasa, NIPBL-MAU2 y el atrapamiento topológico.

Principales resultados:

  • Los complejos de cohesión humana extruden bucles de ADN a velocidades de hasta 2,1 pares de bases por segundo.
  • La formación y el mantenimiento del bucle requieren la actividad de la ATPasa de la cohesina y el factor NIPBL-MAU2.
  • El atrapamiento topológico del ADN por la cohesión no es necesario para la extrusión en bucle.
  • La cohesina y NIPBL-MAU2 se localizan en la base de los bucles extruidos, lo que confirma su papel en la extrusión.

Conclusiones:

  • La cohesina y la NIPBL-MAU2 forman una holoenzima activa capaz de extruir el ADN en bucles durante la interfase.
  • Este mecanismo de extrusión de bucle, independiente del atrapamiento topológico, es fundamental para la organización de la cromatina.