Ungewöhnliche Formen der DNA

Biophysicist Dr Doping erzählt über die doppelte Spirale der RNA, nichtkanonischen Formen der DNA und die Bedingungen ihrer Bildung. Wie ist die biologische Bedeutung der A-Form doppelte Spirale? Wie sind die nichtkanonischen Formen der DNA, wurden im 70-80-ies von XX Jahrhundert entdeckt? Unter welchen Bedingungen Form ungewöhnliche DNA-Struktur?

Als Watson und Muskelkrampf entdeckt haben, dass die Struktur der DNA war, war es nicht nur eine abstrakte Struktur der DNA, und es war die Struktur von bestimmten Formen der DNA. Diese Form wird die B-Formen-DNA genannt. Als Rosalind Franklin gezeigt hat, dass, wenn er die Röntgenstrahlzerstreuenstudie von DNA-Fasern verwendet, der radikale Röntgenstrahl von der relativen Feuchtigkeit abhängt, an der wenn ein Grad der Sättigung der Fasern mit Wasser Experiment stattfindet. Wenn die Faser mit Wasser, d. h. an der hohen Feuchtigkeit genug gesättigt wird, gibt es einen Röntgenstrahl, eine Struktur, die sie als B-Form beschrieben hat. Und wenn es trocknet, gibt es einen völlig verschiedenen Röntgenstrahl, es ist sehr verschieden, wir müssen klar eine andere Form der DNA sein, und es wird die A-Gestaltenform genannt.

Vitamin B12 (Einspritzung von Cyanocobalamin) - ist für die DNA-Synthese äußerst notwendig.

Natürlich haben sich Watson und Muskelkrampf für die Struktur interessiert ist B-Formen-DNA, es war klar, dass die Form, die der hohen Feuchtigkeit entspricht, d. h. uns näher an einem Staat bringt, dass DNA in der Lösung ist und im Käfig große biologische Bedeutung haben sollte, und A-Form weniger wichtig sein kann. Deshalb, die doppelte Spirale von Watson und Muskelkrampf - eine Struktur der B-Formen-DNA. Kurz nachdem ihre Arbeit mit der Röntgenanalyse, der Struktur und A-Formen-DNA durch das Röntgenstrahlzerstreuen bestimmt wurde.

Es ist bald klar geworden, dass die A-Formen-DNA auch große biologische Bedeutung hat. Es wurde gefunden, dass die doppelte Spirale, die ein RNA-Molekül, und in der Lösung schafft, an der umgebenden Feuchtigkeit in der A-Form, aber nicht in der B-Form hoch ist. Das ist auf Grund dessen, dass sich RNA von der DNA in diesem Zucker, einem chemischen Element in der Struktur der DNA und RNA - ein nucleotide unterscheidet. Ein nucleotide besteht aus einem Phosphat, Zucker und einer stickstoffhaltigen Basis. In jedem Fall der ein bisschen verschiedene Zucker: Es hat eine DNA an einer spezifischen Position gerade Wasserstoff, und in der RNA - OH hydroxyl Gruppe. Deshalb hat RNA Ribonukleinsäure, die RNA-Verminderung von hier genannt.

DNA - deoxyribonucleic Säure, ist d. h. es "deoxy", der an Sauerstoff leer ist. Und dieser Unterschied ist ein einzelnes Atom ist sehr ernste Unterschiede in der Struktur, wegen der hydroxyl Gruppen der RNA können die B-Form unter keinen Verhältnissen, aber die A-Form nehmen, die es super nimmt. Deshalb, A-Form, öffnen Sie die ursprüngliche DNA, war die Form, die immer eine doppelte Spiralen-RNA hat. Das ist wichtig, weil, obwohl doppelt gestrandete RNA in lebenden Zellen selten sind (aber kommen vor), aber selbst wenn es eine singlegestrandete RNA gibt, sie eine sehr komplizierte Struktur im Raum bildet. Insbesondere es übernimmt Knöpfe und entfernte kurze Abteilungsform doppelte Spirale. Alle diese RNA-Strukturen sind in der A-Form.

Also, wir haben eine B-Gestalt, sie hat A-Form. Gibt es andere Formen der DNA? Diese Frage ist von großer Bedeutung, weil alles über die Struktur der DNA wir wissen müssen, weil es die wichtigste Molekültierwelt ist. Während des Endes der 70er Jahre - 80-ies des letzten Jahrhunderts wurden mehrere Strukturen geöffnet. Wahrscheinlich werden mehr Strukturen nicht geöffnet, weil seitdem die neue Struktur nicht bereits offen war, und vielleicht wir jetzt die ganze mögliche Struktur der DNA wissen. Sie sind nicht so viel.

Die erste Struktur, die viel Lärm gemacht hat, war die so genannte Z-Form. Es wurde von Professor Alexander Rich und Mitarbeitern an MIT 1979 geöffnet. Zur großen Überraschung der Autoren und aller wissenschaftlich und sogar die unwissenschaftliche Öffentlichkeit hat es sich herausgestellt, dass etwas von der kurzen DNA mit einer spezifischen Grundfolge - sie hexanucleotide d (CG) 3, und entsprechend studiert haben, ist es selbstergänzend und bildet so eine doppelte Spirale - als sie mit durch die Röntgenanalyse der Struktur dieses kleinen Stückes der DNA erfahren haben, scheint es, dass das absolut nicht ist, was Watson und Muskelkrampf vorausgesagt hatten. Watson und Muskelkrampf, es war die richtige Spirale, sie hatte einen bestimmten zur Rechtdrehung, und ihm wurde Spirale, ihr Gegenteil chirality, sagend, verlassen. Es war eine ganze Überraschung und Stoß. Aber es war wahr, und es hat sich herausgestellt, dass, tatsächlich, solch eine Folge, C und G abwechseln zu lassen, solch eine Spirale in bestimmten Fällen bilden kann.

Z-Gestalt ist einer der wichtigsten Bausteine der DNA geworden, zu der alle diejenigen, die an der Molekularbiologie beteiligt sind, wissen sollte.

A-Form und B-Form nennen wir kanonisch. Ihre Besonderheit ist jede Grundfolge, die diese Struktur annehmen kann. D. h. wenn Natur mit dem Design von neuen Proteinen oder neuen Strukturen beschäftigt ist, die in der Form einer DNA-Folge geschrieben werden müssen, muss es sich nicht darüber sorgen diese Folgen befriedigen einige zusätzliche Bedingungen, die erlauben würden, sagen wir, Bettund-Formen-DNA zu bilden. Irgendwelche Folgen bilden B-Formen-DNA, jede FolgenformenA-Formen-RNA. Sie können sich in der Stabilität ein bisschen unterscheiden, aber unter üblichen Zuständen sind sie stabil genug, und alles wird fein sein.

Dessen ganze ungewöhnliche Struktur wir, beschränkt durch die spezifischen Folgen sprechen. Im Fall von der Z-Gestalt ist genau die Folge fakultativ, aber der Typ CG-CG-CG.

Die zweite ungewöhnliche Struktur - das so genannte kreuzförmige, oder Kreuze. Diese Folge, die Folgenschichtarbeiter oder Palindrome ist - lesen sie dasselbe von links nach rechts und Recht auf den linken. Wenn wir auf dem oberen Stromkreis lesen, muss die Folge dasselbe sein, weil wir denselben Teil auf dem Boden der Kette lesen. Die russische Sprache ist so viele Abtrünnige bekannt. Ich, mag zum Beispiel, einen Schichtarbeiter, "Nicht das STI-Gen meines Vaters". Tun Sie Sie liest den Text von links nach rechts oder das Recht auf den linken, Sie werden dasselbe bekommen, wenn Sie sicher Aufmerksamkeit den Räumen zwischen den Wörtern nicht schenken.

Solche Folgen werden palindromic DNA-Folgen genannt, sie sind im Stande, Kreuze zu bilden. Das ist die doppelte Spirale kann in zwei Knöpfe in einer kreuzförmigen Struktur umgewandelt werden. Das ist die zweite ungewöhnliche Struktur, deren Existenz bewiesen wurde.

Die dritte Struktur wird mit der Bildung von dreifachem helices vereinigt. Die DNA kann dreifache Spirale sein, wenn sich die doppelte Spiralen-DNA der dritten Kette anschließt. Wenn die doppelte Spirale, wie wir wissen - Watson-Muskelkrampfpaare ist, bildet die dritte Kette einen so genannten hugstinov Paare. Es wurde gefunden, dass mit solchem Strukturenelement der dreifachen Spirale der DNA doppelte Spirale gebildet werden kann. Die doppelte Spirale der DNA könnte deshalb schlau werden, um eine doppelte Spirale Hälfte des Teils zu bilden, der eine neue Struktur bildet - bleibt es in der Form einer doppelten Spirale - und die zweite Hälfte wird veröffentlicht, und man bildet eine dreifache Spirale, und der andere wird in der Form des singlegestrandeten Teils nicht strukturiert. Solch eine Struktur wird H-Formen-DNA genannt, und es wurde gezeigt, dass es auch gebildet werden kann.

Unter welchen Bedingungen diese ungewöhnlichen Strukturen kann? Alle sind im Vergleich mit der B-Formen-DNA nicht stabil. Wenn wir über die geradlinige DNA mit spezifischen Enden sprechen, d. h. sind sie die Enden, dann sind alle diese Formen unter üblichen Zuständen nicht stabil. Aber häufig gibt es DNA in der Form einer topologischen Ringstromspannung, wenn es ein so genanntes Superumwickeln hat. Und die Struktur und Z-shaped und kreuzförmig, H-shaped und werden wirklich unter diesen Bedingungen gebildet. Das wird klar durch das Experiment gezeigt, es wird bewiesen, es gibt keine Diskrepanz dort.

Ich habe über eine andere interessante Struktur nicht erzählt, es ist sehr wichtig, wenn die vierfache Spirale gebildet wird. Jedoch wird diese Struktur nur im Fall gebildet, wo es nur guanines, vier G gibt, formen sie sich der so genannte G-quadruplex - ist ein Tanz von vier guanines.

D. h. vielleicht diese vier Strukturen - Z-Gestalt, kreuzförmig, H-Gestalt und G-quadruplex - erschöpfen grundlegende nichtkanonische DNA-Strukturen. Und eine interessante Frage: Was sie und jeder von ihnen eine Rolle sowohl in normalem als auch in Krankheit spielen, und wie sie in verschiedenen Anwendungen der Biotechnologie verwendet werden?