不同形式的DNA-形式,B形式,Z形式

  • 右手双螺旋Watson - Crick Model对于B形式DNA是最常见的已知DNA结构。
  • 除了这种经典结构之外,已经观察到了几种其他形式的DNA。
  • 因此,DNA的螺旋结构是可变的并且取决于序列以及环境。

不同形式的DNA

为什么不同形式的DNA存在?

  • 在完美的线性B-DNA构象中,DNA没有足够的空间。在几乎所有细胞中,通过复杂的真核生物从简单的细菌中,DNA必须在甚至适合细胞或细胞核内均匀地压实多于千倍以上。
  • 基于短合成片DNA的X射线晶体的DNA结构的精制分辨率表明,基于序列,DNA的螺旋结构存在相当大的方差。例如,如果它具有正确的序列,则可以运行200-BP的DNA块,好像它在丙烯酰胺凝胶上超过1000bp。双螺旋不是相同的均匀结构。

不同形式的DNA

B形式DNA

  • B-DNA是大多数人熟悉的双螺旋的Watson-Crick形式。
  • 它们提出了两条DNA - 各自在右侧螺旋缠绕在同一轴线上。通过碱(在抗构象中)之间的H键合在一起。
  • 双股的两股是反平行的,并盘绕。单链上以5 '到3 '方向排列的核苷酸与相反链上以3 '到5 '方向排列的互补核苷酸对齐。
  • 如果一条股线上的嘧啶总是与嘌呤配对的双螺旋模型,则适合双螺旋模型。从Chargaff的规则中,两条股将与C.这对具有氨基碱的Keto基础配对,用嘧啶嘌呤。在A和T之间可以形成两个H键,并且G和C之间的三个可以形成。
  • 这些是互补的基对。基准配对方案立即建议复制和复制遗传信息的方法。
  • BP之间34 nm,每圈3.4nm,每转约10 bp
  • 直径为9nm(约2.0nm或20埃)。
  • 34.O.螺旋桨;-6O.基对倾斜;36.O.扭曲角度

A形DNA

  • 形式和B形核酸之间的主要区别在于脱氧糖环的确认。它处于B形的C2'内圆形信息,而它在A形的C3'内圆形信息中。
  • A形和B形核酸之间的第二主要区别是在双链体内的碱基对的放置。在B形状中,底对几乎以螺旋轴为中心,而是以形式置换,它们从中央轴线移位并更靠近主槽。结果是一种带状的螺旋,具有更开放的圆柱形芯,处于形式。
  • 右手螺旋
  • 每圈11 BP;0.26nm轴向上升;28.O.螺旋桨;20.O.垒式倾斜
  • 33.O.扭曲角度;2.3nm螺旋直径

Z形式DNA

  • Z-DNA是一种差异不同的双工结构,具有左手螺旋中的两个股线和磷酸酯骨架中的明显的锯齿(因此名称)图案。
  • 当DNA处于交替嘌呤 - 嘧啶序列如GCGCGC时,Z-DNA可以形成,并且实际上,G和C核苷酸处于不同的构象,导致示出ZAG图案。
  • 大的差异在于g核苷酸。
  • 它具有C3'内核矫正器(如形式核酸,与B形DNA相反),并且鸟嘌呤基础是在同步圆形中。
  • 这将鸟嘌呤放回糖环上,与A-和B形核酸中的通常抗胆量相反。注意,在逆结构中的基座将其放置在其可以容易地形成H键的位置,在相反的股线上的互补底座。
  • Z-DNA中的双链体必须容纳在Synconformation中该G核苷酸的变形。Z-DNA的相邻核苷酸中的胞嘧啶位于“正常”C2'内部,抗染色。
  • 1984年由Rich,Nordheim&Wang发现。
  • 它具有反平行的链作为B-DNA。
  • 与B-DNA相比,它长而薄。
  • 12 BP每转;0.45nm轴向上升;45.O.螺旋桨;7.O.垒式倾斜
  • -30O.扭曲角度;1.8 nm螺旋直径

有利于形式,B形和DNA的Z形式的病症

  • DNA序列是否在A,B-或Z-DNA构象中取决于至少三种条件。
  • 首先是离子或水化环境,可以促进不同螺旋形式之间的转化。
  • A-DNA通过低水合优化而受到青睐,而Z-DNA可以通过高盐来优选。
  • 第二个条件是DNA序列:A-DNA通过某些纹嘌呤(或嘧啶)而优惠,而Z-DNA可以通过交替嘌呤 - 嘧啶步骤最容易地形成。
  • 第三种病症是存在能够在一个螺旋构象中与DNA结合的蛋白质并迫使DNA采用不同的构象,例如结合B-DNA的蛋白质,并且可以将其驱动至α或Z形式。
  • 在活细胞中,大多数DNA在AARD B-DNA构象的混合物中,具有能够形成Z-DNA的少量小区域。

其他罕见的DNA形式

C-DNA

  • 形成在66%的相对湿度和Li +和Mg 2 +离子存在下。
  • 右手轴上升高为3.32A°/碱基
  • 每转33个碱基对
  • 螺旋间距3.32A°×9.33°A = 30.97A°。
  • 底对旋转= 38.58°。
  • 直径为19 A°,小于A-和B-DNA的直径。
  • 基地的倾斜是7.8°

D-DNA

  • 罕见变种,每个螺旋转向8个底座
  • 这些形式的DNA在一些DNA分子中发现没有鸟嘌呤。
  • 每个碱基对3.03a°的轴向升高
  • 从螺旋轴线倾斜16.7°。

e-DNA

  • 延伸或偏心DNA。
  • E-DNA具有长的螺旋轴升高,垂直于螺旋轴。
  • 深弹沟和浅孔隙。
  • E-DNA使得在较长的时间内结晶,甲基化序列形成标准A-DNA。
  • E-DNA是来自B-DNA至A-DNA的晶体途径中的中间体。

参考文献

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