Forme insolite di DNA

Il Biophysicist il dr. Doping racconta sull'elica doppia di RNA, le forme noncanoniche di DNA e le condizioni della loro formazione. Quale è il significato biologico di A-forma l'elica doppia? Quali sono le forme noncanoniche di DNA furono scoperti nel 70-80-ies di XX secolo? A quali condizioni forma struttura di DNA insolita?

Quando Watson e Spasmo muscolare scoprirono che la struttura di DNA fu, non fu soltanto una struttura astratta di DNA, e fu la struttura di forme certe di DNA. Questa forma è chiamata il DNA di B-forma. Quando Rosalind Franklin ha mostrato che usando lo studio di spargimento a raggi su fibre di DNA, la radiografia radicale dipende dall'umidità relativa a cui, quando un grado di saturazione delle fibre con acqua ha luogo l'esperimento. Se la fibra è sufficientemente saturata con acqua, cioè a umidità alta, ci sono una radiografia, una struttura, che ha descritto come B-forma. E quando si asciuga, c'è una radiografia completamente diversa, è molto diverso, dobbiamo essere chiaramente altra forma di DNA, e è chiamato la forma di A-forma.

La vitamina B12 (l'iniezione di Cyanocobalamin) - è estremamente essenziale per sintesi di DNA.

Naturalmente, Watson e Spasmo muscolare hanno avuto interesse per la struttura è il DNA di B-forma, è stato chiaro che la forma che corrisponde all'umidità alta, cioè ci avvicina a uno stato che il DNA è in soluzione e nella gabbia deve avere il gran significato biologico, e l'A-forma può essere meno importante. Perciò, l'elica doppia di Watson e Spasmo muscolare - una struttura di DNA di B-forma. Poco dopo che il loro lavoro con analisi a raggi, la struttura e DNA di A-forma fu determinato da spargimento a raggi.

Presto è diventato chiaro che il DNA di A-forma anche ha il gran significato biologico. Si ha constatato che l'elica doppia che crea una molecola di RNA, e in soluzione, a umidità ambientale è alta nell'A-forma, piuttosto che nella B-forma. Questo è per il fatto che RNA differisce da DNA in quello zucchero, un elemento chimico nella struttura di DNA e RNA - un nucleotide. Un nucleotide consiste di un fosfato, uno zucchero e una base azotata. In ciascun caso lo zucchero poco diverso: ha un DNA a una posizione specifica soltanto l'idrogeno, e in RNA - OH hydroxyl il gruppo. Perciò, RNA ha chiamato l'acido ribonucleico, la riduzione di RNA da qui.

Il DNA - l'acido desossiribonucleico è, cioè questo «deoxy», privo di ossigeno. E questa differenza è un atomo solo è differenze molto serie della struttura, a causa dei gruppi hydroxyl di RNA non può prendere la B-forma secondo nessuna circostanza, ma l'A-forma che prende grande. Perciò, l'A-forma, apra il DNA originale, è stato la forma che sempre ha RNA di elica doppio. Questo è importante perché, sebbene RNA a doppio filamento in celle di modo di vivere siano rari (ma succedono), ma anche se c'è RNA a singolo filamento, forma una struttura molto complessa in spazio. Soprattutto, incorre in chiodi e forma di sezioni corta remota l'elica doppia. Tutte queste strutture di RNA sono in A-forma.

Dunque, abbiamo una B-forma, ha l'A-forma. È là altre forme di DNA? Questa domanda è di grande importanza, perché tutto sulla struttura di DNA, abbiamo bisogno di sapere, perché è la fauna e flora protetta di molecola più importante. Durante la fine degli anni 70 - 80-ies del secolo scorso, parecchie strutture furono aperte. Probabilmente più strutture non saranno aperte, perché sin da quando la nuova struttura non è stata già aperta, e forse adesso sappiamo tutta la struttura possibile di DNA. Non sono così tanto.

La prima struttura, che ha fatto molto rumore, è stata la Z-forma cosiddetta. Fu aperto dal professore Alexander Rich e i compagni di lavoro a MIT nel 1979. Alla grande sorpresa degli autori e tutti scientifici e perfino il pubblico nonscientifico, si è scoperto che un po' del DNA corto con una successione bassa specifica - hanno studiato hexanucleotide d (il CG) 3, e di conseguenza, è autocomplementare e così forma un'elica doppia - quando hanno imparato con da analisi a raggi della struttura di questo piccolo pezzo di DNA, sembra che questo è assolutamente non quello che Watson e Spasmo muscolare avevano predetto. Watson e Spasmo muscolare, fu la spirale giusta, ebbe un bene definito a torsione giusta, e lo lasciarono la spirale, il suo contrario chirality, dicendo che. È stata una sorpresa completa e uno shock. Ma è stato vero, e si è scoperto che, infatti, una tale successione di alternare C e G può formare una tale spirale in circostanze certe.

La Z-forma è diventata uno dei componenti più importanti di DNA, a cui tutti quelli coinvolti in biologia molecolare, deve sapere.

L'A-forma e la B-forma chiamiamo canonico. La loro peculiarità è qualsiasi successione bassa che può adottare questa struttura. È, quando la natura è impegnata nel progetto di nuove proteine o nuove strutture che hanno bisogno di esser scritte nella forma di una successione di DNA, non deve preoccuparsi di questo queste successioni soddisfanno alcune condizioni supplementari, che permetterebbero di formarsi, dire, il DNA di e-forma di Letto. Qualsiasi successione forma il DNA di B-forma, qualsiasi RNA di A-forma di forma di successione. Possono poco differire in stabilità, ma in condizioni normali sono abbastanza stabili, e tutto sarà eccellente.

Tutta la struttura insolita di cui parliamo, limitato dalle successioni specifiche. Nel caso della Z-forma è esattamente la successione facoltativamente, ma il CG del CG del CG di tipo.

La seconda struttura insolita - il crociforme cosiddetto, o croci. Questa successione, che è una successione-shifters o i palindromi - leggono lo stesso da sinistro a diritto e diritto a sinistro. Se leggiamo sul giro superiore, la successione deve essere lo stesso, siccome leggiamo la stessa porzione sul fondo della catena. La lingua russa è conosciuta così tanti voltagabbana. Mi piace, per esempio, uno shifter, «Non il gene STI del mio padre». La faccia legge il testo da sinistro a diritto o diritto a sinistro, otterrà lo stesso, se certamente non fa l'attenzione agli spazi tra le parole.

Tali successioni sono chiamate successioni di DNA palindromic, sono capaci di formare croci. Questo è l'elica doppia può esser convertito in due chiodi in una struttura crociforme. Questo è la seconda struttura insolita, l'esistenza di cui è stata provata.

La terza struttura è associata con la formazione di helices triplo. Il DNA può essere l'elica tripla, quando il DNA di elica doppio si unisce alla terza catena. Se l'elica doppia, come sappiamo - è paia di Watson-spasmo-muscolare, la terza catena forma coppie di hugstinov cosiddette. Si ha constatato che con un tal elemento di struttura può esser formato dell'elica tripla del DNA l'elica doppia. L'elica doppia di DNA potrebbe diventare quindi furba per formare un'elica doppia la metà di porzione, che forma una nuova struttura - rimane nella forma di un'elica doppia - e la seconda metà è rilasciata, e uno forma un'elica tripla, e l'altro non è strutturato nella forma di porzione a singolo filamento. Una tale struttura è chiamata il DNA di H-forma, e si ha mostrato che anche può esser formato.

A quali condizioni può queste strutture insolite? Tutti sono instabili in confronto al DNA di B-forma. Se parliamo di DNA lineare con fini specifiche, cioè sono le fini, allora tutte queste forme non sono stabili in condizioni normali. Ma spesso c'è DNA nella forma di una tensione di anello topologica quando ha un superavvolgimento cosiddetto. E la struttura e Z-shaped e crociforme, H-shaped e sono veramente formati in queste condizioni. Questo è chiaramente mostrato da esperimento, è provato, non c'è disaccordo là.

Non ho raccontato su altra struttura interessante, è molto importante quando l'elica quadrupla è formata. Comunque, questa struttura è formata solo nel caso dove ci sono solo i guanines, quattro G, si formano G-quadruplex cosiddetto - è un ballo di quattro guanines.

È, forse queste quattro strutture - la Z-forma, crociforme, la H-forma e G-quadruplex - esauriscono strutture di DNA noncanoniche fondamentali. E una domanda interessante: che loro e ciascuno di loro giocano un ruolo sia in normale sia nella malattia e come sono usati in varie domande di biotecnologia?