V biochemickém jazyce, když dva biopolymery běží paralelně k sobě, ale v opačných směrech, jsou nazývány anti-paralelní.
5′ konec je označován jako 5 prvočíslo, zatímco 3′ konec je označován jako 3 prvočíslo. Oba atomy uhlíku cukru mají své názvy podle symbolů, které jsou přítomny ve vazbách fosfodiesteru. Ve šroubovici se jednotlivá vlákna pohybují v antiparalelních vláknech DNA.
Podrobnosti o antiparalelních řetězcích DNA:
Fosfátové skupiny na začátku dvou řetězců DNA (pólů), které jsou na opačném místě, se obecně nazývají antiparalelní řetězce molekuly DNA. DNA nebo deoxyribonukleové kyseliny sestává z dvojitých polynukleotidových řetězců, nazývaných také nukleotidové polymery, které jsou ve formě žebříku. Zatímco dusíkaté báze vyčnívají dovnitř, oba polynukleotidové řetězce jdou k sobě „antiparalelně“. Když jsou dva řetězce DNA vzájemně rovnoběžné a pohybují se v opačných směrech, jsou definovány jako „antiparalelní“.
G-kvadruplexy: jsou také známé jako G4 DNA. Nukleové kyseliny se skládají z těchto sekundárních struktur, které jsou bohaté na guanin. Obecně je můžeme najít struktury na koncích chromozomů, tedy telomery. Konfigurace smyčky je součástí struktury, která rozhoduje o tom, zda tvar G-kvadruplex je paralelní nebo antiparalelní. O kvadruplexu, který je paralelní, lze říci, že je směsí všech řetězců DNA, které probíhají podobnou cestou, a řetězce, který je obrácený a spojuje sousední řetězce, které jsou paralelní.
Antiparalelní kvadruplex se vytvoří, když jeden nebo více řetězců DNA proudí v opačných směrech. Může být laterální/okrajový, spojující sousední antiparalelní prameny, nebo diagonální, kombinující dva diagonálně protilehlé prameny. O tvaru těchto G-kvadruplexů lze rozhodnout pomocí kationtu (kladně nabitého iontu).
Účast G-kvadruplexů v lidské patofyziologii buněčné fyziologie je fascinující oblastí výzkumu. Jejich funkční role a evoluční konzervace v patogenních formách různých bakteriálních rodů a druhů však nebyly důkladně srovnány. G-kvadruplexy (G4) jsou polymorfy bez dvojité šroubovice, ve kterých sekvence DNA bohaté na guanin mohou nabývat čtyřvláknových konformací. Hoogsteenovo párování bází v paralelní nebo antiparalelní orientaci se používá k samostatnému sestavení struktur G4. Intervalové sekvence jsou známé jako „loop“ spojující naskládané G-kvartety. G4 může být jak intramolekulární (produkovaný v jednom řetězci), tak intermolekulární (vytvořený mezi více řetězci).
Proč jsou vlákna DNA antiparalelní?
Velká úroveň stability získaná v antiparalelní konfiguraci je hlavním důvodem, proč jsou řetězce DNA antiparalelní. DNA může být orientována paralelně, ale pak bude bráněno vzoru párů bází (Watsonovo a Crickovo párování bází) a tím se také sníží stabilita párů. Fosforylový (5′) a hydroxylový (3′) konec molekul nukleové kyseliny jsou proti sobě.
Zápis je převzat z terminologie chemie, která je organická a může být také spojena pro definování nelibovolného pohybu enzymu, stejně jako DNA polymeráza souvisí s vláknem DNA. Vysoce elektronegativní atom a prvek skupiny 1 obvykle tvoří vazby, které vedou k antiparalelní polaritě dvouvlákna DNA. Dusíkaté báze mohou mezi sebou tvořit trojné nebo dvojné vazby.
DNA má následující strukturní rysy:
Můžeme tedy říci: „Řetězce DNA jsou antiparalelní díky H-vazbám. "
Jak jsou vlákna DNA antiparalelní?
DNA je dvouvláknová a vlákna proudí v opačných směrech, což ji činí antiparalelní. Každá molekula DNA obsahuje dva nukleotidové řetězce. Cukr-fosfátová kostra je přítomna v každém vláknu DNA. Molekuly cukru jsou uspořádány tak, že jsou v opačných směrech dvou vláken.
Dvě vlákna DNA jsou ve směru 5' až 3', ale kvůli opačnému nastavení molekul cukru ve vláknech probíhají v opačných směrech.
Páry bází se vzájemně doplňují v antiparalelní orientaci. Paralelní DNA je také strukturálně méně stabilní než antiparalelní DNA. Antiparalelní orientace DNA má zásadní důsledky pro replikaci DNA, protože jeden řetězec usnadňuje nepřetržitou replikaci na replikační vidlici, a proto je známý jako vedoucí řetězec, zatímco druhý je známý jako zaostávající řetězec.
Během replikace je každý řetězec DNA duplikován, což má za následek vznik dcery DNA dvojitá spirála. Tato dceřiná DNA se skládá z mateřského řetězce DNA a nově vytvořeného řetězce. Během této fáze může docházet k mutacím. Změna v sekvenci dusíkové báze je známá jako mutace. Mutace v sekvenci AATTGGCC by mohla například způsobit, že se z druhého T stane G.
Během toho se DNA po většinu času dokáže sama opravit a obnovit původní nukleotid do sekvence. Někdy však oprava selže, což má za následek produkci nových proteinů.
Přečtěte si více o Replikace DNA Typ nemovitosti
Význam antiparalelních řetězců DNA:
Význam dvojníka spirálová struktura antiparalelní DNA spočívá v tom, že pomáhá párům dusíkatých bází zůstat navzájem propojeny díky vodíkovým můstkům. Pokud by tvar DNA byl paralelní, pak by vodíková vazba mezi bázemi nebyla možná. Je tomu tak proto, že páry bází by nebyly sestaveny skutečným způsobem.
Čtyři páry bází jsou adenin, guanin, cytosin a thymin. Adenin se doplňuje s thyminem, zatímco guanin se doplňuje s cytosinem. Transkripce by byla problémem, pokud by struktura DNA byla paralelní, protože informace čtené z DNA by postrádaly smysl. To by také vedlo k syntéze chybných proteinů.
Protože komplementární páry bází nejsou schopny se spojit vodíkovými vazbami, antiparalelní vlákna DNA existují spontánně. Vodíkové vazby jsou významné, protože mohou být snadno rozloženy enzymy během replikace a poté rychle reformovány nově vytvořeným komplementárním řetězcem. Páry AT a GC by nebyly schopny udržet své 2 a 3 vodíkové vazby, pokud by nebyly antiparalelní, což je činí nestabilnějšími během buněčných aktivit, jako je replikace.
Replikace DNA: 5' uhlík je přítomen v nejvyšší části hlavního vlákna a 3' uhlík je přítomen ve spodní části vlákna v DNA, která zaostává. Nukleová kyselina je v orientaci, že jsou vzájemně komplementární a paralelní, ale přesto jsou antiparalelní, protože jsou drženy v poloze proti sobě. Během replikace DNA hlavní řetězec se reprodukuje nepřetržitě, zatímco zaostávající řetězec se klonuje do segmentů známých jako Okazakiho fragmenty.
N-konec a C-konec polypeptidů označují konce polymeru způsobem, který odráží orientaci syntézy polymeru. Kódy v polypeptidech jsou postaveny na následné sekvenci každé aminokyselinové podjednotky; konkrétní protein může být reprezentován jako skupina určitých aminokyselinových zkratek, která má N-konec a C-konec.
Antiparalelní struktura řetězců DNA:
Cukrová fosfátová kostra DNA se skládá z tvaru dvojité šroubovice, kde jsou cukr a fosfát přítomny na vnější straně šroubovice. Dusíkaté báze jsou poskládány do dvou druhů na vnitřní straně řetězce DNA, ve vzoru, který je podobný schodům na schodišti, a jsou spojeny vodíkovými můstky.. Dvě vlákna šroubovice DNA probíhají navzájem v opačných směrech. Na jednom konci vlákna je 5′ uhlíkový konec a na druhém konci je 3′ uhlíkový konec.
replikace DNA a mnoho interakcí nukleových kyselin závisí na tomto antiparalelním uspořádání. DNA se skládá ze dvou šroubovic. Nativní DNA je dvojitá šroubovice se dvěma antiparalelními řetězci. Ve vnitřku řetězců dvoušroubovice DNA najdeme báze. Na druhé straně se fosfátová kostra nachází mimo řetězce DNA. Jedna báze z každého vlákna reaguje s bází přítomnou na protějším vláknu pomocí vodíkové vazby.
Je povoleno pouze několik druhů párování bází. Purin, například, může být kombinován pouze se specifickým pyrimidinem. To znamená, že adenin a thymin se spárují a guanin a cytosin se spárují. Protože řetězce DNA jsou komplementární, pravidla se obecně nazývají základní komplementární pravidlo. Pokud je sekvence jednoho vlákna AATTGGCC, sekvence komplementárního vlákna je TTAACCGG.
Často kladené otázky-
Co jsou antiparalelní řetězce DNA?
Na jednu molekulu DNA existují dvě nukleotidová vlákna. Jeden řetězec se skládá z jednoho cukru-fosfátového základu, ale v obou řetězcích jsou molekuly cukru zarovnány v opačných směrech. Páry bází se vzájemně doplňují díky antiparalelní orientaci. Paralelní DNA je také strukturálně méně stabilní než antiparalelní DNA.
