Z-DNA

Z-DNA je jedna z mnoha možných dvoušroubovicových struktur DNA. Jedná se o levotočivý útvar, ve kterém se šroubovice stáčí vlevo (na rozdíl od běžnější B-DNA, jejíž šroubovice se stáčí doprava) podle "cik-cak" vzoru. Společně s A-DNA a B-DNA je Z-DNA uznávána za jednu ze tří biologicky činných dvoušroubovicových struktur.

Struktura Z-DNA

Historie

Z-DNA byla první objasněná krystalická struktura DNA molekuly. Tento objev učinili Andrew Wang, Alexander Rich a jejich spolupracovníci v roce 1979 v MIT. Pokusná krystalizace z B- na Z-DNA spojení v roce 2005 umožnila lepší pochopení úlohy, kterou hraje Z-DNA pro buňky.

V roce 2007 byla RNA varianta Z-DNA popsána jako transformace A-RNA dvojité šroubovice na dvojitou levotočivou šroubovici.

Struktura

Z-DNA je poměrně odlišná od pravotočivých forem. Ve skutečnosti se Z-DNA často porovnává s B-DNA pro pochopení největších rozdílů. Jak již bylo řečeno, šroubovice Z-DNA je levotočivá a její struktura se opakuje vždy po dvou základních párech. Malý a velký žlábek na rozdíl od A- a B-DNA vykazují rozdílnou šířku. Z-DNA může vytvořit spojení s B-DNA ve struktuře, která umožňuje extruzi základního páru.

Boční pohled na A-, B-, a Z-DNA

Předpovídání Z-DNA struktury

Je možné předem určit pravděpodobnost, s jakou DNA sekvence zformuje Z-DNA strukturu. Algoritmus pro výpočet náchylnosti reformace z B- na Z- formu, ZHunt, byl vytvořen doktorem P. Shing Ho v roce 1984 v MIT. Tento algoritmus později vyvíjeli Tracy Camp, P. Christoph Champ, Sandor Maurice, a Jeffrey M. Vargason v čele s P. Shing Ho pro použití k mapování genetických informací uložených v Z-DNA.

Biologický význam

Ačkoli definitivní biologický význam Z-DNA nebyl stanoven, usuzuje se, že jejím účelem je zajišťovat podporu transkripce DNA. Potenciál pro zformování Z-DNA formace také koreluje s regiony aktivní transkripce.

Přechod DNA do Z-formy je mechanismus účinku toxického efektu ethidium bromidu na trypanozomy. Ethidium bromid se interkaluje do jejich kinetoplastidové DNA, což rozvolňuje strukturu DNA až do úrovně přechodu na Z-formu, což vyvolává zablokování transkripce jejich kinetoplastidové DNA.

Porovnání sestavení některých forem DNA

Základní číselné charakteristiky tří nejznámějších helikálních forem DNA

Atribut	A-DNA	B-DNA	Z-DNA
Točivá tendence šroubovice (chiralita)	pravotočivá	pravotočivá	levotočivá
Opakování	po každém páru	po každém páru	po každých dvou párech
Otočení po každém opakování	32,7°	34,3°	-60°/2 páry
Průměrný počet párů na jedno otočení šroubovice	11	10,5	12
Sklon páru k ose	20°	−1,2°	-9°
Vzestup vůči ose na jeden pár	2,3 Å (0,25 nm)	3,32 Å (0,34 nm)	3,8 Å (0,37 nm)
Vzestup vůči ose na jednu otočku	28,2 Å (2,82 nm)	33,2 Å (3,32 nm)	45,6 Å (4,56 nm)
Průměr	23 Å (2,3 nm)	20 Å (2,0 nm)	18 Å (1,8 nm)
Konformace nukleosidu	anti	anti	C: anti, G: syn
Konformace ribofuranózy	C3'-endo	C2'-endo	C: C2'-endo, G: C3'-endo

Odkazy

Související články

• DNA
• A-DNA
• B-DNA

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Z-DNA na Wikimedia Commons
• Stránky ZHunt algoritmu: ZHunt online