O eu-motivo no ADN

As seqüências ricas do ADN do Cytosine podem dobrar-se em uma estrutura chamada um eu-motivo. Estas estruturas aparecem tipicamente em regiões do promotor no ADN, e são pensadas para ajudar com regulamento do gene.

A impressão de um artista da estrutura do ADN do eu-motivo dentro das pilhas, junto com a ferramenta anticorpo-baseada usada para detectá-la. Crédito de imagem: Chris Hammang/Shutterstock

Ao redor 98% do ADN consiste nas regiões da não-codificação, que são envolvidas frequentemente no regulamento transcricional e translational do genoma. Estas regiões consistem em seqüências repetitivas.

B-DNA, ou a hélice dobro destro, são a estrutura a mais predominante do ADN sob circunstâncias fisiológicos normais. Mas sob circunstâncias específicas, o ADN pode dobrar-se nas estruturas do gancho de cabelo ou do ADN de Z onde o ADN tem uma torção canhota com uma espinha dorsal do fosfato do açúcar do ziguezague.

As estruturas Não-B-ADN podem conduzir à instabilidade e às desordens genomic. As seqüências G-ricas podem dobrar-se dentro a uma estrutura não-B-ADN chamada G-quadruplex. Estas estruturas foram encontradas in vivo igualmente porque são estáveis na temperatura fisiológico e no pH.

Similarmente, as regiões C-ricas podem dobrar-se dentro a uma estrutura chamada eu-motivo ou i-tetraplex ou eu-ADN. Estas são quatro estruturas encalhadas do ADN que são mantidas unidas com a intercalação de pares da base do cytosine.

Estrutura do eu-motivo

O eu-motivo é uma estrutura tetrameric ou quatro encalhada que consiste em dois duplex paralelos (costas dobro) com a seqüência d (TCCCCC). Os dois duplex combinam em uma maneira antiparalela no eu-motivo. Esta combinação ocorre pela intercalação ou pela inserção de pares da base do cytosine-cytosine.

Para a estrutura ao formulário, um do cytosine nos pares baixos deve ser protonated e o outro deve pares da base do B. centímetro cúbico é ligado por três ligações de hidrogênio, que formam umas ligações mais fortes do que pares convencionais do G-C. A energia baixa dos pares da ligação do centímetro cúbico em um motivo de i é 169,7 kJ/mol, quando a energia baixa dos pares de pares da base do G-C do Crick de Watson for 96,6 kJ/mol.

A estrutura do eu-motivo era utilização encontrada NMR, onde se encontrou que o comprimento de seqüências do cytosine variou de 3 a 12 bases, e pode igualmente ter resíduos do thymine entre as seqüências do cytosine. A intercalação nos eu-motivos pode ocorrer nas maneiras diferentes que conduzem a uma formação do formulário dois; r de s e S-formulários.

O eu-motivo do ` do nome' chosed porque é a única estrutura do ácido nucleico com pares baixos intercalados. Embora haja uma falta de empilhar interacções entre os pares baixos consecutivos, o C-H intermolecular··A rede da ligação do hidrogênio de O entre o açúcar do deoxyribose da espinha dorsal antiparalela estabiliza a estrutura.

O protonation do cytosine reduz a carga negativa da espinha dorsal e facilita a formação da estrutura pele-encalhada. A distância baixa dos pares é 3,1 Å que é similar a A-DNA (2,1 Å). A torção helicoidal entre os pares da base do centímetro cúbico é menor do que B-DNA (motivo de i: 12−16°, B-DNA: 36°).

Estabilidade do eu-motivo

A estabilidade de uma estrutura é determinada geralmente por seu ponto de derretimento, ou por TM, que está a uma temperatura em que transições dobradas de uma estrutura a um estado desdobrado. Isto pode ser induzido aquecendo a amostra do ADN. Esta transição é medida usando a absorção molecular ou técnicas circulares do dicroísmo e sabida como a temperatura do derretimento (TM).

O TM de um ADN prova é ditado por suas seqüência de nucleotide e concentração iónica. Enquanto uma das bases do c protonated, o pH do media joga um papel crítico na estabilidade de eu-ADN. No pH 4-7, as bases protonated parcialmente e as eu-estruturas formam.

Se o pH aumenta, as bases de C submetem-se ao deprotonation e a estrutura desembaraça. Se o pH é demasiado baixo, todas as C-bases protonated e assim não formam a estrutura encalhada quatro. Isto é em contraste com os pares baixos de Watson e de Crick, cuja a estabilidade não é dependente do pH do media.

O número de pares da base do centímetro cúbico igualmente determina a estabilidade dos eu-motivos. A presença de seis ou menos bases de C conduz à dobradura intermolecular dos eu-motivos, visto que mais por muito tempo de seis resíduos de C promovem a formação de dobradura intramolecular dos eu-motivos.

Eu-ADN contra estruturas do Crick de Watson

Os estudos investigaram a presença relativa de estruturas do tetraplex (eu-motivos e G-quadraplex) e de duplex do Watson-Crick. Encontrou-se que no pH fisiológico, as estruturas frente e verso dominadas, visto que no pH mais baixo de 5, as estruturas do tetraplex eram predominantes.

A concentração de estruturas do tetraplex no pH 7 e 25°C era menos de 10% que sugerem o domínio de estruturas frente e verso in vivo em circunstâncias fisiológicos.  

In vivo presença de eu-ADN

Embora os pares da base do Crick de Watson fossem mais estáveis em circunstâncias fisiológicos, os estudos investigaram a presença de eu-ADN in vivo. Uma das possibilidades é aquela durante a transcrição e a réplica, ADN submete-se a supercoiling negativo que poderia promover a formação de eu-motivos.

Sob circunstâncias diferentes, o pH fisiológico de uma pilha é alterado, promovendo potencial a formação de eu-motivos. Por exemplo, os cancros são associados com o mais baixo pH intracelular (6.7-7.1). Também, determinados processos celulares podem conduzir à acidificação provisória da pilha que pode igualmente promover a formação transiente destas estruturas. Recentemente usando os anticorpos que reconhecem especificamente eu-motivos no ADN, os pesquisadores identificaram eu-motivos nos núcleos e em regiões reguladoras, incluindo promotores e telomeres.

Fontes:

[Leitura adicional: ADN]

Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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