ДНК изгибы GC-содержащих последовательностей
Среди мотивов ДНК, индуцирующих заметную макроскопическую кривизну, прежде всего следует выделить GGCC или GGGCСС последовательности. По аномалии подвижности в полиакриалмидных гелях фрагменты такой ДНК уступают вариантам с А-трактами ( Bolshoy et al, 1991 ; Brukner et al, 1991 , Brukner et al,1993 ; McNamara & Harrington, 1991 ), но в присутствии двувалентных ионов Mg и особенно Ca аномалия подвижности может достичь заметных величин (при близких к физиологическим концентрациям ионов Mg для длинных мультимеров коэффициент задержки достигает 1.76, а в присутствии ионов Ca - 2.2). Это по силе влияния превосходит эффект ионов двувалентных металлов на подвижность фрагментов, содержащих полиА ( Brukner et al,1994 ). Следует отметить влияние G тракта, представленного последовательно с А трактом, (например, имеется в виду последовательность CAAAA TCGGG), на значительное усиление замедления общего фрагмента в ПААГ ( Milton et al, 1990 ) и, следовательно, вклад polyG в общий изгиб.
Предполагается, что в G трактах широкая бороздка сжата в отличие от А тракта, где сжата узкая бороздка. Если оба тракта (поли А и поли G) следуют друг за другом через пол-периода, т.е. в противофазе, то обе компрессии, дополняя друг друга, создают больший изгиб.
При изучении закристаллизованной структуры ДНК, включающей G/C обогащенные фрагменты, наряду с отличиями, вызванными соседями, формой кристаллической упаковки, можно отметить отдельные общие черты, в частности для тетрамера GGCC, входящего в состав мотива CCAGGCCTGG имеется для всех стыков тетрамера положительный "roll" (угол вращения плоскостей оснований динуклеотидов вокруг большой оси) ( Heinemann & Alings, 1989 ), что создает общий изгиб в большую бороздку за счет открывания каждой пар динуклеотидов в малюю бороздку. Остальные конформационные параметры для данного тетрамера изменены незначительно, но отмечается ослабление гидратации малой бороздки, что объясняет относительную нестабильность В формы для данного тетрамера и склонность к переходу в А форму ( Peticolas et al, 1988 ). Отметим, что GGGGCCCC олигомер, а также d(GGGG).d(CCCC) тетрамер кристаллизуется в А форме ( McCall et al, 1985 ; Fernandez et al, 1991 . Отметим, что полиdG.полиdC гомополимеры в растворе по данным ЯМР находятся в А форме ( Sarma et al, 1986 ).
Имеется определенная информация о вкладе и других пар в общую кривизну по электрофоретическим данным ( Milton et al, 1990 ), в том числе и с привлечением модельных расчетов. Наиболее заметный вклад вносят AG, CG, GC, GA, причем по данным ( Bolshoy et al, 1991 ) AG, CG и GC динуклеотиды имеют значительный угол "roll", GA стык - заметный "tilt" по сравнению со средними значениями.
Смотрите также:
