Antiparalelnost (biohemija)
Antiparalelnost i antiparalele, antiparalelizam – u biohemiji – je pojava kada se dva biopolimera pružaju paralelno jedni, ali sa suprotnim usmjerenjem (poravnanjem). Primjer su dva komplementarna lanca DNK, dvostruke zavojnice, koji međusobno imaju suprotne smjerove .
Nukleinske kiseline
urediMolekule nukleinskih kisline imaju fosforil (5') kraj i hidroksil (3') kraj. Ovaj zapis slijedi iz nomenklature organske hemije i može se koristiti za neproizvoljan način kretanja enzima kao što je DNK polimeraza, u odnosu na lanac DNK.
G-kvadripleksi
uredi_structure.png)
G-kvadripleksi, poznati i kao G4 DNK su sekundarne strukture koje se nalaze u nukleinskim kiselinama koje su bogate guaninom.[1] Te strukture obično su smještene na telomerama (krajevima hromosoma). G-kvadripleks može biti paralelni ili antiparalelni, ovisno o konfiguraciji petlje, koja je komponenta strukture. Ako se svi lanci DNK kreću u istom smjeru, to se naziva paralelnim kvadripleksom i poznat je kao preokret lanca/propelerska struktura, koja povezuje susjedne paralelne lance. Ako jedan ili više lanaca DNK idu u suprotnom smjeru, on se naziva antiparalelnim kvadripleksom i može biti u obliku bočnog / rubnog, povezujući susjedne antiparalelne niti, ili dijagonalog, spajajući dvije dijagonalno suprotne niti.[2] Struktura ovih G-kvadrupleksa može se odrediti pomoću kationa.
Replikacija DNK
urediU DNK, 5'ugljik nalazi se na vrhu vodećeg lanca, a 3' ugljik se u donjem dijelu sporog lanca. Sekvence nukleinskih kiselina su komplementarne i paralelne, ali idu u suprotnim smjerovima, odatle i antiparalelno označavanje DNK.[3] Antiparalelna struktura DNK je važna za replikaciju DNK, jer ona replicira vodeći lanac u jednom, a zaostali u drugom. Tokom replikacije, vodeća lanac se replicira kontinuirano, dok se zaostali replicira u segmente poznate kao Okazakijevi fregmenti.
Antiparalelizam u biohemiji
urediVažnost antiparalelne strukture dvostruke zavojnice DNK je zbog njenih vodikovih veza između komplementarnih dušičnih parova baza. Ako bi struktura DNK bila paralelna, veza vodika ne bi bila moguća, jer bazni parovi ne bi bili upareni na poznati način.[4] Četiri osnovna para su: adenin, guanin, citozin i timin, pri čemu se adenin komplementira sa timinom, a gvanin je komplemenaran citozinu. Transkripcija bi bila još jedan problem, ako bi struktura DNK bila paralelna, bez smisla da se informacije čitaju iz DNK. To bi dalje dovelo do proizvodnje netačnih proteina.[5]
Polipeptidi
urediPolipeptidi imaju N-kraj i C-kraj, koji se odnose na krajeve polimera na način koji odražava smjer u kojem je polimer bio sintetiziran. Hronološki slijed svake aminokiselinske podjedinice osnova je za usmjereno označavanje u polipeptidima; zadati protein može se predstaviti kao njegov skup jedinstvenih aminokiselinskih skraćenica unutar N-kraja i C-kraja
Beta list
uredi
Mnogi proteini mogu usvojiti beta list kao dio svoje sekundarne strukture. U beta listovima, dijelovi pojedinog polipeptida mogu se nalaziti jedan pored drugog i antiparalelno jedan drugom, kako bi se omogućila vodikova veza između njihovih skeletnih lanaca. Beta listovi također mogu biti sa paralelnom ili antiparalelnom sekundarnom strukturom. Međutim, antiparalelni beta list je znatno stabilniji od paralelne strukture zbog svojih dobro poravnatih H-veza koje su pod uglom od 90 °.[6]
Reference
uredi- ^ Routh ED, Creacy SD, Beerbower PE, Akman SA, Vaughn JP, Smaldino PJ (mart 2017). "A G-quadruplex DNA-affinity Approach for Purification of Enzymatically Active G4 Resolvase1". Journal of Visualized Experiments (jezik: engleski) (121): e55496. doi:10.3791/55496. PMC 5409278. PMID 28362374.
- ^ Burge S, Parkinson GN, Hazel P, Todd AK, Neidle S (1. 4. 2017). "Quadruplex DNA: sequence, topology and structure". Nucleic Acids Research. 34 (19): 5402–15. doi:10.1093/nar/gkl655. PMC 1636468. PMID 17012276.
- ^ Benson, Gary. "Anti-Parallel Strands". K*Nex DNA Modeling. Boston University. Arhivirano s originala, 22. 10. 2019. Pristupljeno 12. 12. 2011.
- ^ PhD, Kenneth P MItton. "Re: Why are the two strands of a DNA molecule antiparallel?". www.madsci.org (jezik: engleski). Pristupljeno 6. 4. 2017.
- ^ "why is DNA antiparallel? Can it be parallel?". biology.stackexchange.com. Pristupljeno 6. 4. 2017.
- ^ "Secondary structure of Proteins". www.chembio.uoguelph.ca. Arhivirano s originala, 2. 4. 2017. Pristupljeno 1. 4. 2017.