Как бактерия борется с мёбиусоидизацией кольцевой ДНК?

Question

К сути вопроса: бактерия E. coli - хорошо изученный образец бактерии с кольцевой ДНК. Ее ДНК содержит 4 639 675 пар нуклеотидов. Как известно, ДНК - это двухцепочечная спиралевидная молекула, причем, на каждый виток спирали приходится 10-12 пар нуклеотидов. Ввиду колоссальных размеров она обладает достаточной пластичностью и может под действием различных факторов скучиваться сильне или, наоборот, раскручиваться (например, перед е репликацией) . То есть реальное количество витков может быть достаточно произвольным в некотором диапазоне. Если витков в кольцевой ДНК четное количество - то она будет иметь вид скрученной двухсторонней ленты, а если нечетное - то вид ленты Мёбиуса. Процесс репликации ДНК аналогичен разрезанию кольцевой ленты: с определенного места к ДНК прикрепляются специальные ферменты (ДНК-полимераза) и начинает е разрезать на две нити, попутно достраивая каждой половине комплементарные ей части. Такое разрезание обычной ленты приводит к образованию двух лент, и сответственно для нормальной четно-витковой ДНК получаются две е дочерние копии. При разрезании вдоль ленты Мёбиуса образуется только одна, но боле длинная лента Мёбиуса. Т. е, для нечетно-витковой ДНК невозможно е удвоение, а следовательно всё деление клетки обернется катастрофой. Конечно, можно предположить, что все бактерии с ДНК Мёбиуса вымирают в следующем же делении, и остаются только правильные бактерии, что вполне обоснованно. Т. е. неправильное закручивание ДНК - нечто вроде неизлечимого заболевания для E. coli и других е собратьев по кольцевой ДНК. Но тогда становится опасен любой разрыв кольцевой ДНК, потому что в таком случае клетка имет 50% шансы не поделиться. Но к моему удивлению бактерии очень часто нарушают целостность кольца, например, обмениваясь частью своей геномной ДНК при половом процессе: Там в частности сказано, что обмениваться частями ДНК способны и E. coli. Однако в таком случае половой процесс теряет все свои эволюционные преимущества: в 50% вероятности могут умереть обе клетки, если их части будут отличаться на нечетное количество витков! Такая жертва и ради лишь возможности получить новый ген - это не должно было пройти естественный отбор, риски для жизни превышают пользу от процесса. Тогда напрашивается вывод, что есть некий механизм борьбы с "мёбиусоидизацией" ДНК при е разрезании и добавлении новых фрагментов. Как вы думаете, какие?

Answer 1

Рисунок не верно отражает суть.
Наглядне спираль свёрнутая (соединённая в кольцо) .
Дальше чистая механика- как я полагаю. Число витков спирали в свободном состоянии -без механического напряжения/скручивания задаётся числом нуклеотидов. Число нуклеотидов наверняка определяется чем то типа теломеров в Х, Y, Z- образных хромосомах . Всё. (но это не точно)