Антипараллель (биохимия)
В биохимии два биополимера считаются антипараллельными , если они идут параллельно друг другу, но с противоположной направленностью (выравниванием). Примером являются две комплементарные цепи ДНК двойной спирали , которые идут в противоположных направлениях рядом друг с другом.
Нуклеиновые кислоты [ править ]
Молекулы нуклеиновой кислоты имеют фосфорильный (5') конец и гидроксильный (3') конец. Это обозначение следует из номенклатуры органической химии и может использоваться для определения движения ферментов, таких как ДНК-полимеразы, относительно цепи ДНК непроизвольным образом.
G-квадруплексы [ править ]
G-квадруплексы , также известные как ДНК G4, представляют собой вторичные структуры, обнаруженные в нуклеиновых кислотах, богатых гуанином . [1] Эти структуры обычно расположены на теломерах (концах хромосом ) . G-квадруплекс может быть как параллельным, так и антипараллельным в зависимости от конфигурации петли, являющейся компонентом структуры. Если все цепи ДНК идут в одном направлении, это называется параллельным квадруплексом и известен как реверс цепи / пропеллер, соединяющий соседние параллельные цепи. Если одна или несколько нитей ДНК идут в противоположном направлении, это называется антипараллельным квадруплексом и может иметь форму либо латеральной/реберной линии, соединяющей соседние антипараллельные цепи, либо диагональной, соединяющей две диагонально расположенные цепи. противоположные пряди. [2] Структура этих G-квадруплексов может определяться катионом.
Репликация ДНК [ править ]
В ДНК 5’- углерод расположен в верхней части ведущей цепи , а 3’-углерод — в нижней части отстающей цепи . Последовательности нуклеиновых кислот комплементарны и параллельны, но идут в противоположных направлениях, отсюда и название «антипараллельные». [3] Антипараллельная структура ДНК важна для репликации ДНК , поскольку она реплицирует ведущую цепь в одну сторону, а отстающую — в другую. Во время репликации ДНК ведущая цепь реплицируется непрерывно, тогда как отстающая цепь реплицируется в сегментах, известных как фрагменты Оказаки .
Антипараллелизм в биохимии [ править ]
Важность антипараллельной структуры двойной спирали ДНК обусловлена наличием в ней водородных связей между комплементарными парами азотистых оснований . Если бы структура ДНК была параллельной, водородная связь была бы невозможна, поскольку пары оснований не были бы спарены известным способом. [4] Четыре пары оснований: аденин , гуанин , цитозин и тимин , где аденин дополняет тимин, а гуанин дополняет цитозин. Транскрипция была бы еще одной проблемой, если бы структура ДНК была параллельной и не придавала бы смысла информации, считываемой с ДНК. Это в дальнейшем приведет к производству неправильных белков. [5]
Полипептиды [ править ]
Полипептиды имеют N-конец и С-конец , которые относятся к концам полимера и отражают направление, в котором был синтезирован полимер . Хронологическая последовательность каждой аминокислотной субъединицы является основой для обозначения направленности в полипептидах; данный белок может быть представлен как набор уникальных сокращений аминокислот на N-конце и C-конце.
Бета-лист [ править ]
Многие белки могут принимать бета-лист как часть своей вторичной структуры . В бета-листах участки одного полипептида могут располагаться бок о бок и антипараллельно друг другу, что обеспечивает образование водородных связей между их основными цепями . Бета-листы также могут представлять собой параллельную или антипараллельную вторичную структуру. Однако антипараллельный бета-лист значительно более стабилен, чем параллельная структура, благодаря хорошо выровненным Н-связям , расположенным под углом 90°. [6]
Ссылки [ править ]
- ^ Рут Э.Д., Криси С.Д., Бирбауэр П.Е., Акман С.А., Вон Дж.П., Смальдино П.Дж. (март 2017 г.). «Подход G-квадруплексного ДНК-сродства для очистки ферментативно активной резольвазы G4» . Журнал визуализированных экспериментов (121): e55496. дои : 10.3791/55496 . ПМК 5409278 . ПМИД 28362374 .
- ^ Бердж С., Паркинсон Г.Н., Хейзел П., Тодд А.К., Нидл С. (01.04.2017). «Квадруплексная ДНК: последовательность, топология и структура» . Исследования нуклеиновых кислот . 34 (19): 5402–15. дои : 10.1093/нар/gkl655 . ПМЦ 1636468 . ПМИД 17012276 .
- ^ Бенсон Г. «Антипараллельные нити» . Моделирование ДНК K*Nex . Бостонский университет. Архивировано из оригинала 22 октября 2019 года . Проверено 12 декабря 2011 г.
- ^ Доктор философии, Кеннет П. Миттон. «Re: Почему две цепи молекулы ДНК антипараллельны?» . www.madsci.org . Проверено 6 апреля 2017 г.
- ^ «Почему ДНК антипараллельна? Может ли она быть параллельной?» . biology.stackexchange.com . Проверено 6 апреля 2017 г.
- ^ «Вторичная структура белков» . www.chembio.uoguelph.ca . Архивировано из оригинала 02 апреля 2017 г. Проверено 1 апреля 2017 г.