Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
22
Rozdział2
wiązaniawodorowemiędzyzasadamimogąpowstaćtylkowtedy,gdydwałańcuchyDNAbiegnąwprzeciwnychkie-
runkach.Mówimy,żewDNAłańcuchybiegnąwzględemsiebieantyrównolegle(5!→3!i3!→5!).Opisanacechabu-
dowyDNAmazasadniczeznaczeniewprocesiereplikacji(zob.podrozdz.6.5).NadwuniciowąhelisęDNA(dsDNA,
ang.double-strandedDNA)mówisięczęstopodwójnahelisalubdupleksDNA.Określeniatemająnaceluodróżnie-
nietejcząsteczkiodjednoniciowegoDNA(ssDNA,ang.single-strandedDNA),występującegowniektórychwirusach.
Dużyimałyrowek
Wiązania,którełącząparęzasadzichresztamicukrowymi,nieznajdująsiędokładnienaprzeciwkosiebie.Ztegopo-
woduszkieletyfosfocukrowewpodwójnejhelisiesązjednejstronycząsteczkizbliżonedosiebie,zdrugiejzaśod-
dalone.EfektemtegojestpowstaniemałegoidużegorowkaDNA(ryc.2.7).Dużyrowekjestgłównymmiejscem,za-
leżnychodsekwencjinukleotydowej,oddziaływańDNA-białko.Krawędzieparpurynipirymidynsądostępnedla
cząsteczekznajdującychsięwroztworzeotaczającympodwójnąhelisę.Wszczególności,eksponowanewkierunku
roztworusąatomytlenuiazotuzasadwyściełającychdużyrowekDNA.Mogąonetworzyćwiązaniawodorowe
złańcuchamibocznymiresztaminokwasowychbiałka.Wzórgrupzdolnychdotworzeniawiązańwodorowych
(wzależności,czybędzietoakceptor,czydonorwodoru)jestinnydlakażdejzpar:AT,TA,GCiCG.Zatemduży
rowekzawierainformację(sekwencjazasadwDNA)wformieczytelnejdlabiałekwiążącychDNA.Małyrowek
DNAnieniesiejużtakdużoinformacji.Wmałymrowkuwzórgrupzdolnychdotworzeniawiązańwodorowych
jestniemalzawszetakisam,niezależnieodtego,zjakąparązasadmamydoczynienia.Jesttylkojednaróżnica
womawianymwzorzeidotyczyonaparATiGC.Jakomówimytowrozdziale11,większośćczynnikówtranskryp-
cyjnych(białekbiorącychudziałwregulacjiekspresjigenetycznej)wiążeDNAwobrębiedużegorowka.
Cechycharakterystyczneróżnychformstrukturalnych
dwuniciowejhelisyDNA
Potrafimysyntetyzowaćwdużychilościacholigonukleotydyodowolnejsekwencjinukleotydowejiodużym
stopniuczystości,nadającesiędobadańkrystalograficznych(zob.ryc.9.17).Jednaknawetjeśliuzyskamyma-
teriałowysokimstopniuczystości,krystalografiarentgenowskapozostajewielkimwyzwaniem.Krystalogra-
fięnaukowcyczęstoporównujądoogrodnictwa:sąosobymającedobrąrękędokwiatów;podobnie,sąteżita-
cy,którymuzyskiwaniekryształówprzychodziłatwo.Rozwiązanostrukturyszeregusyntetycznycholigonu-
kleotydów(zazwyczajodługości4-24wzajemniekomplementarnychnukleotydów,tworzącychspontanicznie
strukturępodwójnejhelisy)wróżnychwarunkach.Badaniatedowiodłyistnieniatrzechpodstawowychform
dwuniciowejhelisy:B-,A-iZ-DNA(tab.2.2,ryc.2.8).
Tabela2.2FormydwuniciowejhelisyDNA*
Kierunekskrętu
Dużyrowek
Małyrowek
Liczbaparzasad
napełnyobróthelisy
Warunki
A-DNA
Prawoskrętna
Głębokiiwąski
Płytkiiszeroki
11
Maławilgotność(75%),duże
stężeniesoli
B-DNA
Prawoskrętna
Średniogłęboki,szeroki
Średniogłęboki,wąski
10,5
Dużawilgotność(95%),małe
stężeniesoli
Z-DNA
Lewoskrętna
Bardzopłytki,wzasadzienieobecny,
czasamizwanyrowkiem
Bardzogłębokiiwąski
12
DużestężenieMgCl
lubetanolu.Jeśliobecnesąmetylowane
cytozyny:dużawilgotnośćimałe
stężeniesoli
2(>3M),NaCl
*WdoświadczeniachnadkrystalizacjąDNAuzyskanorównieżinneformytejcząsteczki,wtym:B!,C,C!,C!!,D,EiT.Wszystkieteformysąprawoskrętneiwystępują
wbardzoszczególnychwarunkach.NaprzykładcząsteczkaDNAprzyjmujeformęC-DNA,jeśliobecnesąsolelituimaławilgotność.
