Хугстиновские пары — альтернативный вариант связывания нуклеотидов на комплементарных цепях нуклеиновых кислот ДНК или РНК, соединённых с помощью водородных связей не по каноническому Уотсон-Криковскому связыванию оснований (A-, B- и Z-ДНК) (Рис. 1)(отсутствует). Для Хугстиновских пар две антипараллельные нуклеиновые цепи образуют водородные связи по большой бороздке. Пурины поворачиваются на 180° (Рис. 2). Хотя Хугстиновские пары наблюдаются редко, в некоторых последовательностях ДНК, особенно в динуклеотидах 5'-CA-3' и 5'-TA-3'[1], они существуют в равновесии со стандартными Уотсон-Криковскими парами оснований.
История
Через десять лет после опубликования Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком модели двойной спирали ДНК Карст Хугстин (Karst Hoogsteen) продемонстрировал альтернативные кристаллические структуры для нуклеотидных пар А•Т и C•G[2].
Химические свойства
Поскольку Хугстиновские пары образованы альтернативными водородными связями, они отличаются свойствами от Уотсон-Криковских пар. Например, угол между двумя гликозильными связями больше (80° для пары A•T), а расстояние C1′–C1′ — меньше, всего 8,2 A, чем в обычной геометрии (10,1 A).
G-квадруплексы
G-квадруплексы (англ. G-quadruplex, G-tetrads или G4) являются последовательностью нуклеиновых кислот, которые обогащены гуанином и способны образовывать структуры из двух, трёх или четырех цепей. Цепи нуклеиновых кислот из гуанозиновых олиго- и поли-нуклеотидов способны связываться друг с другом при наличии моновалентного катиона, например, калия. С помощью дифракционного анализа было показано, что такие поли(G)-нити представляют собой новый тип укладки ДНК — четырехцепочечную спираль, где четыре гуаниновых основания из разных цепей образуют плоскую структуру, удерживаемую G-G-парными взаимодействиями (рис. 1)(отсутствует). Такие структуры отличаются высокой стабильностью в растворе и называются гуаниновыми (G)-квартетами, или G-тетрадами. Каждый G-квартет скреплен в сумме восемью водородными связями, образованными взаимодействием Уотсон-Криковской стороны одного гуанинового основания с Хугстиновской стороной другого. G-квадруплексы могут быть также образованы короткими олигонуклеотидами с соответствующей последовательностью, которую можно схематически записать как GmXnGmXoGmXpGm, где m — количество гуанинов в G-блоке. Эти гуанины обычно непосредственно задействованы в образовании G-тетрад. Xn, Xo и Xp могут быть комбинацией любых остатков, включая G; такие участки формируют петли между G-тетрадами [3].
Тройная спираль
Уотсон-Криковские пары обозначены "•", например: A•T и C•G.
В тройной спирали Хугстиновские пары отмечены как "*", например: C•G*G+, T•A*T, C•G*G и T•A*A (рис. 4).
См. также
Ссылки
- ↑ Evgenia N. Nikolova, Eunae Kim, Abigail A. Wise, Patrick J. O’Brien, Ioan Andricioaei, Hashim M. Al-Hashimi (2011). “Transient Hoogsteen base pairs in canonical duplex DNA”. Nature. 470: 498—502.
- ↑ Hoogsteen K (1963). “The crystal and molecular structure of a hydrogen-bonded complex between 1-methylthymine and 9-methyladenine”. Acta Crystallographica. 16: 907–916. DOI:10.1107/S0365110X63002437.
- ↑ Решетников РВ, Копылов АМ, Головин АВ (2010). “Классификация G-квадруплексных ДНК по углу вращения квадруплекса и планарности G-квартетов” (PDF). Acta Naturae. 2 (4): 80–89. (недоступная ссылка)
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .