Molekulinė biologija - DNR spiralių B, A, Z šeimų ypatybės
kodėl DNR fiziologinėmis sąlygomis yra neigiamo krūvio?
Fosforilgrupė esanti nukleorūgščių sudėtyje pasižymi stirpriomis rūgštinėmis savybėmis.
Kaip ląstelėje DNR molekulėse susidaro Z formos struktūra?
Perėjimas iš dešiniojo sukimo B formos į kairiojo sukimo Z formą turėtų destabilizuoti DNR molekulės struktūrą. Paaiškėjo, kad perėjimo vietoje abi komplementarios poros heterociklinės bazės yra išsuktos į spiralės išorę. Tokiu būdu, susidarant DNR Z formai, perėjimo vietoje yra suardoma tik vienos bazių poros struktūra, kitose išlaikant spiralės pavidalo struktūrą.
kiek DNR A formos viename sūkyje turi nukleotidų?
apie 11
Ko reikia DNR Z formai susidaryti
didelė druskos koncentracija (3-4 M NaCl) ir periodiškas purinų ir pirimidinų nukleotidų sekos kaitaliojimas. Citozino metilinimas C5 padėtyje, neigiama superspiralizacija taip pat stabilizuoja Z formą. Be šių veiksnių Z formos DNR yra energetiškai nestabili ir trumpaamžė.
kodėl grioviai svarbūs?
jie sukuria mikroaplinka prisijungti ligandams ir vandens molekulėm, ties didžiuoju grioviu jungiasi dauguma su DNR sąveikaujančių baltymų. Ties mažuoju jungiasi vandens molekulės ir suformuoja nugarkaulį, kuris papildomai stabilizuoja DNR struktūrą.
DNR Z formos sūkis
kairysis
kuomet DNR pereina iš B formos į A?
kuomet dregmė sumažėja iki 75%, o NaCl koncentracija tampa mažesnė nei 10%. Ji tampa išsipūtusi bei kampuota.
mažojo griovio pusės
purino C2 ir N3, pirimidino C2.
didžiojo griovio pusės
purino C5-C8 atomai, pirimidino C4-C6 atomai
Glikozidinio ryšio konformacija Z formos DNR molekulėje
sin purinų nukleotiduose, anti pirimidininų nukleotiduose,
Stekingo sąveika
susidaro tarp greta esančių heterociklinių bazių aromatinių žiedų plokštumų. Svarbi stabilizuojant erdvinę struktūrą. Jai svarbi hidrofobinė sąveika ir heterociklinių bazių krūvis. kiekviena heterociklinė bazė (B formos DNR) viena kitos atžvilgiu pasisukusi apie 36 laipsniu kampu.
Kokia manoma yra DNR Z formos funkcija?
tokią struktūrą įgyja kai kurių genų promotorių sritys, manoma, kad svarbi genų veiklos valdymui.
kas stabilizuoja DNR dupleksą?
vandeniliniai ryšiai tarp heterociklinių bazių
Kuom nukleorūgščių A forma biologiškai svarbi?
šios formos gamtoje yra RNR-DNR heterodupleksas ir dvigrandinė RNR, jos įgyja A formą dėl RNR C2'OH grupės.
Kodėl in vivo DNR molekulė yra ne A, bet B formos?
B formos DNR savo mažąjame griovyje gali sutalpinti vandens molekulių karkasą, vandeniliniai ryšiai tarp vandens molekulių ir DNR struktūrinių elementų daro įtaką B formos stabilimui. Kuomet vandens molekulės yra atimamos (dehidratacija), tuomet susidaro A formos spiralė.
Kodėl RNR negalėtų pereiti į B formą?
C2'OH grupė erdviškai trukdytų susidaryti B formai, nes yra per arti fosforilgrupės ir gretimos heterociklinės bazės C8 atomo. Todėl net jeigu būtų pakankamas vandens molekulių kiekis, B forma negalėtų susidaryti.
DNR A formos konformacija
C3' endo
Ribozės konformacija Z formos DNR molekulėje
C3' endo purinų nukleotiduose, C2' endo pirimidinų nukleotiduose.
Kodėl DNR molekulė išlieka stabili?
DNR paviršius yra hidrofiliškas, fosforilgrupės stumia viena kitą ir toks atostūmis turėtų destabilizuoti DNR. Neigiamą DNR in vitro neutralizuoja Na+ ir K+ jonai, in vivo neutralizuoja druskų jonai ir baltymai, kurie dažniausiai būna teigiamai įkrauti