Z-DNA
Z-DNA je jedna z mnoha možných dvoušroubovicových struktur DNA. Jedná se o levotočivý útvar, ve kterém se šroubovice stáčí vlevo (na rozdíl od běžnější B-DNA, jejíž šroubovice se stáčí doprava) podle "cik-cak" vzoru. Společně s A-DNA a B-DNA je Z-DNA uznávána za jednu ze tří biologicky činných dvoušroubovicových struktur.
Historie
Z-DNA byla první objasněná krystalická struktura DNA molekuly. Tento objev učinili Andrew Wang, Alexander Rich a jejich spolupracovníci v roce 1979 v MIT. Pokusná krystalizace z B- na Z-DNA spojení v roce 2005 umožnila lepší pochopení úlohy, kterou hraje Z-DNA pro buňky.
V roce 2007 byla RNA varianta Z-DNA popsána jako transformace A-RNA dvojité šroubovice na dvojitou levotočivou šroubovici.
Struktura
Z-DNA je poměrně odlišná od pravotočivých forem. Ve skutečnosti se Z-DNA často porovnává s B-DNA pro pochopení největších rozdílů. Jak již bylo řečeno, šroubovice Z-DNA je levotočivá a její struktura se opakuje vždy po dvou základních párech. Malý a velký žlábek na rozdíl od A- a B-DNA vykazují rozdílnou šířku. Z-DNA může vytvořit spojení s B-DNA ve struktuře, která umožňuje extruzi základního páru.
Předpovídání Z-DNA struktury
Je možné předem určit pravděpodobnost, s jakou DNA sekvence zformuje Z-DNA strukturu. Algoritmus pro výpočet náchylnosti reformace z B- na Z- formu, ZHunt, byl vytvořen doktorem P. Shing Ho v roce 1984 v MIT. Tento algoritmus později vyvíjeli Tracy Camp, P. Christoph Champ, Sandor Maurice, a Jeffrey M. Vargason v čele s P. Shing Ho pro použití k mapování genetických informací uložených v Z-DNA.
Biologický význam
Ačkoli definitivní biologický význam Z-DNA nebyl stanoven, usuzuje se, že jejím účelem je zajišťovat podporu transkripce DNA. Potenciál pro zformování Z-DNA formace také koreluje s regiony aktivní transkripce.
Přechod DNA do Z-formy je mechanismus účinku toxického efektu ethidium bromidu na trypanozomy. Ethidium bromid se interkaluje do jejich kinetoplastidové DNA, což rozvolňuje strukturu DNA až do úrovně přechodu na Z-formu, což vyvolává zablokování transkripce jejich kinetoplastidové DNA[1].
Porovnání sestavení některých forem DNA
| Atribut | A-DNA | B-DNA | Z-DNA |
| Točivá tendence šroubovice (chiralita) | pravotočivá | pravotočivá | levotočivá |
| Opakování | po každém páru | po každém páru | po každých dvou párech |
| Otočení po každém opakování | 32,7° | 34,3° | -60°/2 páry |
| Průměrný počet párů na jedno otočení šroubovice | 11 | 10,5 | 12 |
| Sklon páru k ose | 20° | −1,2° | -9° |
| Vzestup vůči ose na jeden pár | 2,3 Å (0,25 nm) | 3,32 Å (0,34 nm) | 3,8 Å (0,37 nm) |
| Vzestup vůči ose na jednu otočku | 28,2 Å (2,82 nm) | 33,2 Å (3,32 nm) | 45,6 Å (4,56 nm) |
| Průměr | 23 Å (2,3 nm) | 20 Å (2,0 nm) | 18 Å (1,8 nm) |
| Konformace nukleosidu | anti | anti | C: anti, G: syn |
| Konformace ribofuranózy | C3'-endo | C2'-endo | C: C2'-endo, G: C3'-endo |
Odkazy
Reference
- ↑ ROY CHOWDHURY, Arnab, Bakshi, Rahul; Wang, Jianyang; Yildirir, Gokben; Liu, Beiyu; Pappas-Brown, Valeria; Tolun, Gökhan; Griffith, Jack D.; Shapiro, Theresa A.; Jensen, Robert E.; Englund, Paul T.; Ullu, Elisabetta. The Killing of African Trypanosomes by Ethidium Bromide. PLoS Pathogens. 2010-12-16, roč. 6, čís. 12, s. e1001226. DOI 10.1371/journal.ppat.1001226.
Související články
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu Z-DNA na Wikimedia Commons - Stránky ZHunt algoritmu: ZHunt online
Média použitá na této stránce
Autor: Richard Wheeler (Zephyris), Licence: CC-BY-SA-3.0
Z-DNA, a DNA conformation
(c) Zephyris, CC BY-SA 3.0
From left to right, the structures of A-, B- and Z-DNA. The structure a DNA molecule depends on its environment. In aqueous enviromnents, including the majority of DNA in a cell, B-DNA is the most common structure. The A-DNA structure is dominates in dehydrated samples and is similar to the double-stranded RNA and DNA/RNA hybrids. Z-DNA is a rarer structure found in DNA bound to certain proteins.