Jump to content

Նուկլեոտիդների զույգ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդային զույգերի քիմիական կառուցվածքը

Նուկլեոտիդների զույգ (bp) երկշղթա նուկլեինաթթուների հիմնարար միավոր, որը բաղկացած է ջրածնային կապերով միմյանց հետ կապված երկու նուկլեոտիդային հիմքերից։ Նրանք կազմում են ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրի կառուցման բլոկները և նպաստում են ինչպես ԴՆԹ-ի, այնպես էլ ՌՆԹ-ի փաթաթված կառուցվածքին: Ջրածնային կապի հատուկ ձևերով թելադրված՝ «Ուոթսոն–Կրիկ» (կամ «Ուոթսոն–Կրիկ–Ֆրանկլին») նուկլեոտիդային զույգերը (գուանին–ցիտոզին և ադենին–թիմին[1]) թույլ են տալիս ԴՆԹ-ի պարույրին պահպանել կանոնավոր պարուրաձև կառուցվածք, որը նրբորեն կախված է նրա նուկլեոտիդային հաջորդականության վրա[2]։ Այս նուկլեոտիդային զույգերի կառուցվածքի կոմպլեմենտար բնույթը ապահովում է ԴՆԹ-ի յուրաքանչյուր շղթայի մեջ կոդավորված գենետիկական տեղեկատվության ավելորդ պատճենը: ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրով տրամադրված կանոնավոր կառուցվածքը և տվյալների ավելորդությունը դարձնում են ԴՆԹ-ն լավ պիտանի գենետիկ տեղեկատվության պահպանման համար, մինչդեռ ԴՆԹ-ի և մուտքային նուկլեոտիդների միջև նուկլեոտիդային զուգավորումն ապահովում է մեխանիզմ, որի միջոցով ԴՆԹ պոլիմերազը կրկնօրինակում է ԴՆԹ-ն, իսկ ՌՆԹ պոլիմերազը ԴՆԹ-ն տրանսկրիպցում է ՌՆԹ-ի: ԴՆԹ-ին կապող շատ սպիտակուցներ կարող են ճանաչել նուկլեոտիդային զուգավորման հատուկ ձևեր, որոնք նույնացնում են գեների որոշակի կարգավորող շրջանները:

Ներմոլեկուլային նուկլեոտիդային զույգերը կարող են առաջանալ միաշղթա նուկլեինաթթուների ներսում: Սա հատկապես կարևոր է ՌՆԹ-ի մոլեկուլներում (օրինակ՝ փոխադրող ՌՆԹ), որտեղ Ուոթսոն-Կրիկ նուկլեոտիդային զույգերը (գուանին-ցիտոզին և ադենին-ուրացիլ) թույլ են տալիս կարճ երկշղթա պարույրների ձևավորումը։ Կարևոր է նաև ոչ Վաթսոն-Կրիկ փոխազդեցությունների լայն տեսականու առկայությունը (օրինակ՝ G–U կամ A–A), որը թույլ է տալիս ՌՆԹ-ներին ծալվել հատուկ եռաչափ կառուցվածքների լայն շրջանակի մեջ։ Բացի այդ, փոխադրող ՌՆԹ-ի (tRNA) և ինֆորմացիոն ՌՆԹ-ի (mRNA) միջև հիմքերի զուգավորումը հիմք է հանդիսանում մոլեկուլային ճանաչման իրադարձությունների համար, որոնք հանգեցնում են գենետիկ կոդի միջոցով ինֆորմացիոն ՌՆԹ-ի նուկլեոտիդային հաջորդականությանը վերածվելու սպիտակուցների ամինաթթուների հաջորդականության:

Առանձին գենի կամ օրգանիզմի ամբողջ գենոմի չափը հաճախ չափվում է նուկլեոտիդային զույգերով, քանի որ ԴՆԹ-ն սովորաբար երկշղթա է: Այսպիսով, ընդհանուր նուկլեոտիդների զույգերի թիվը հավասար է շղթաներից մեկի նուկլեոտիդների թվին (բացառությամբ թելոմերների ոչ կոդավորող միաշղթա շրջանների)։ Ենթադրվում է, որ մարդու հապլոիդ գենոմը (23 քրոմոսոմ) ունի մոտ 3,2 միլիարդ նուկլեոտիդ և պարունակում է 20,000–25,000 տարբեր սպիտակուցներ կոդավորող գեներ[3][4][5]։ Կիլոբազը (kb) մոլեկուլային կենսաբանության մեջ չափման միավոր է, որը հավասար է ԴՆԹ-ի կամ ՌՆԹ-ի 1000 նուկլեոտիդային զույգի[6]: Երկրի վրա ԴՆԹ բազային զույգերի ընդհանուր թիվը գնահատվում է 5,0×1037՝ 50 միլիարդ տոննա կշռով[7]։ Համեմատության համար՝ կենսոլորտի ընդհանուր զանգվածը գնահատվել է մինչև 4 TtC (տրիլիոն տոննա ածխածին)[8]:

Ջրածնային կապեր և կայունություն

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Վերևում, G.C հիմքերի զույգ երեք ջրածնային կապերով: Ներքևում, A.T հիմքեր զույգ երկու ջրածնային կապերով: Հիմքերի միջև ոչ կովալենտ ջրածնային կապերը ցուցադրվում են գծերով: Կետագծերը կապվում են պենտոզ շաքարի հետ և ուղղում են փոքր ակոսի ուղղությամբ։

Ջրածնային կապը քիմիական փոխազդեցությունն է, որը ընկած է վերը նկարագրված նուկլեոտիդների զուգավորման կանոնների հիմքում: Ջրածնային կապերի դոնորների և ընդունողների համապատասխան երկրաչափական համապատասխանությունը թույլ է տալիս կայուն ձևավորել միայն «ճիշտ» զույգերը: Բարձր GC պարունակությամբ ԴՆԹ-ն ավելի կայուն է, քան ցածր GC պարունակությամբ ԴՆԹ-ն: Այնուամենայնիվ, շատ կարևոր է նշել, որ նման փոխազդեցությունները հիմնականում պատասխանատու են կրկնակի պարուրաձև կառուցվածքի կայունացման համար։ Ուոթսոն-Կրիքի նուկլեոտիդների զուգավորման ներդրումը գլոբալ կառուցվածքային կայունության մեջ նվազագույն է, սակայն դրա դերը կոմպլեմենտարության հիմքում ընկած յուրահատկության մեջ, ընդհակառակը, առավելագույն կարևորություն ունի, քանի որ դա ընկած է կենտրոնական դոգմայի կաղապարից կախված գործընթացների հիմքում (օրինակ՝ ԴՆԹ-ի կրկնապատկումը)[9]:

Ավելի մեծ նուկլեոտիդները՝ ադենինը և գուանինը, հանդիսանում են պուրիններ կոչվող կրկնակի օղակավոր քիմիական կառուցվածքների դասի անդամներ. ավելի փոքր նուկլեոտիդները՝ ցիտոզինը և թիմինը (և ուրացիլը), մի օղակ ունեցող քիմիական կառուցվածքների դասի անդամներ են, որոնք կոչվում են պիրիմիդիններ: Պուրինները լրացնում են միայն պիրիմիդիններին. պիրիմիդին-պիրիմիդին զույգերը էներգետիկ առումով անբարենպաստ են, քանի որ մոլեկուլները չափազանց հեռու են ջրածնային կապի հաստատման համար: Պուրին-պուրին զույգերը էներգետիկ առումով անբարենպաստ են, քանի որ մոլեկուլները չափազանց մոտ են, ինչը հանգեցնում է համընդհանուր վանման: AT-ի կամ GC-ի կամ UA-ի (ՌՆԹ-ում) պուրին-պիրիմիդին հիմքերի զուգավորումը հանգեցնում է պատշաճ դուպլեքս կառուցվածքի: Միակ այլ պուրին-պիրիմիդին զույգերը կլինեն AC և GT և UG (ՌՆԹ-ում), այս զույգերը անհամապատասխանություններ են, քանի որ ջրածնի դոնորների և ընդունողների օրինաչափությունները չեն համապատասխանում: GU-ի զուգավորումը, երկու ջրածնային կապերով, բավականին հաճախ տեղի է ունենում ՌՆԹ-ում:

Զուգակցված ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի մոլեկուլները համեմատաբար կայուն են սենյակային ջերմաստիճանում, սակայն երկու նուկլեոտիդային շղթաները կբաժանվեն հալման կետից վեր, որը որոշվում է մոլեկուլների երկարությամբ, սխալ զուգավորման աստիճանով (եթե այդպիսիք կան) և GC պարունակությամբ: GC-ի ավելի բարձր պարունակությունը հանգեցնում է հալման ավելի բարձր ջերմաստիճանի. Հետևաբար, զարմանալի չէ, որ էքստրեմոֆիլ օրգանիզմների գենոմները, ինչպիսին է Thermus thermophilus-ը, ԴՆԹ-ն հատկապես հարուստ է GC-ով: Ընդհակառակը, գենոմի այն շրջանները, որոնք պետք է հաճախակի առանձնացվեն, օրինակ՝ հաճախ արտագրվող գեների խթանող շրջանները, համեմատաբար աղքատ են GC-ով: GC-ի պարունակությունը և հալման ջերմաստիճանը նույնպես պետք է հաշվի առնվեն PCR ռեակցիաների համար պրայմերներ նախագծելիս:

Օրինակներ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հետևյալ ԴՆԹ-ի հաջորդականությունները ցույց են տալիս զույգ երկշղթա օրինաչափությունները: Հարմարության համաար, վերին շարանը գրված է 5'-վերջից մինչև 3' վերջ; Այսպիսով, ներքևի շարանը գրված է 3'-ից 5':

Նուկլեոտիդային զույգերի ԴՆԹ հաջորդականություն.

ATCGATTGAGCTCTAGCG
TAGCTAACTCGAGATCGC

ՌՆԹ-ի համապատասխան հաջորդականությունը, որում ուրացիլը փոխարինվում է թիմինով ՌՆԹ շղթայում.

AUCGAUUGAGCUCUAGCG
UAGCUAACUCGAGAUCGC

Նուկլեոտիդային անալոգներ և ինտերկալատորներ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Նուկլեոտիդների քիմիական անալոգները կարող են փոխարինել պատշաճ նուկլեոտիդներին և հաստատել նուկլեոտիդների ոչ կանոնական զուգավորում՝ հանգեցնելով սխալների (հիմնականում կետային մուտացիաների) ԴՆԹ-ի կրկնապատկման և ԴՆԹ-ի տրանսկրիպացիայի մեջ: Դա պայմանավորված է նրանց իզոստերիկ քիմիայի շնորհիվ: Տարածված մուտագեն հիմքի անալոգը 5-բրոմուրացիլն է, որը նման է թիմինին, բայց կարող է բազային զույգ լինել գուանինի հետ իր էնոլ ձևով[10]:

Այլ քիմիական նյութեր, որոնք հայտնի են որպես ԴՆԹ ինտերկալատորներ, տեղավորվում են մեկ շղթայի վրա հարակից հիմքերի միջև ընկած բացվածքի մեջ և առաջացնում են շրջանակի փոփոխական մուտացիաներ՝ «քողարկվելով» որպես նուկլեոտիդ՝ ստիպելով ԴՆԹ-ի կրկնապատկման մեքենային բաց թողնել կամ տեղադրել լրացուցիչ նուկլեոտիդներ միջակայքում: Ինտերկալատորների մեծ մասը խոշոր պոլիարոմատիկ միացություններ են և հայտնի կամ կասկածելի քաղցկեղածիններ են: Օրինակները ներառում են էթիդիումի բրոմիդը և ակրիդինը[11]։

Անհամապատասխանությունների վերանորոգում

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Նուկլեոտիդների անհամապատասխան զույգերը կարող են առաջանալ ԴՆԹ-ի կրկնապատկման սխալներով և որպես միջանկյալ նյութեր հոմոլոգ ռեկոմբինացիայի ժամանակ: Անհամապատասխանության վերականգնման գործընթացը սովորաբար պետք է ճանաչի և ճիշտ վերականգնի նուկլեոտիդների սակավաթիվ անհամապատասխանությունները ԴՆԹ-ի նորմալ հիմքերի զույգերի երկար հաջորդականության ընթացքում: ԴՆԹ-ի ռեպլիկացիայի ժամանակ առաջացած անհամապատասխանությունները շտկելու համար մի քանի տարբերակիչ վերանորոգման գործընթացներ են զարգացել՝ տարբերակելու կաղապար շղթան և նոր ձևավորված շղթան, որպեսզի հեռացվի միայն նոր տեղադրված սխալ նուկլեոտիդը (մուտացիա չառաջացնելու համար)[12]:

Երկարության չափում

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Մարդու սխեմատիկ կարիոգրամ. Յուրաքանչյուր միջուկային քրոմոսոմային զույգի ձախ կողմում գտնվող կապույտ սանդղակը (ինչպես նաև ներքևի ձախ մասում գտնվող միտոքոնդրիալ գենոմը) ցույց է տալիս դրա երկարությունը մեգա նուկլեոտիդային զույգերով:

ԴՆԹ/ՌՆԹ մոլեկուլի երկարությունը նկարագրելու համար սովորաբար օգտագործվում են հետևյալ հապավումները.

bp = նուկլեոտիդային զույգ. մեկ bp համապատասխանում է մոտավորապես 3,4 Å (340 պիկոմետր)[13] երկարությանը շղթայի երկայնքով և մոտավորապես 618 կամ 643 դալտոնի համապատասխանաբար ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի համար:

kb (= kbp) = կիլո-նուկլեոտիդային զույգ = 1000 bp

Մբ (= Մբիթ/վ) = մեգա-նուկլեոտիդային զույգ = 1,000,000 բ/վ

Գբ (= Գբբ) = գիգա–նուկլեոտիդային զույգ = 1,000,000,000 bp

Միաշղթա ԴՆԹ/ՌՆԹ-ի համար օգտագործվում են նուկլեոտիդների միավորներ՝ կրճատ՝ nt (կամ knt, Mnt, Gnt), քանի որ դրանք զուգակցված չեն։ Համակարգչային պահեստի միավորներն ու հիմքերը տարբերելու համար բազային զույգերի համար կարող են օգտագործվել kbp, Mbp, Gbp և այլն:

Սանտիմորգանը հաճախ օգտագործվում է նաև քրոմոսոմի երկայնքով հեռավորություն ակնարկելու համար, սակայն նուկլեոտիդային զույգերի թիվը, որոնց նա համապատասխանում է, շատ տարբեր է: Մարդու գենոմում սանտիմորգանը կազմում է մոտ 1 միլիոն նուկլեոտիդային զույգ[14][15]:

Նուկլեոտիդների անբնական զույգ (UBP)

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Նուկլեոտիդների անբնական զույգը (UBP) ԴՆԹ-ի նախագծված ենթամիավոր է (կամ նուկլեոտիդ), որը ստեղծվում է լաբորատորիայում և չի հանդիպում բնության մեջ: Նկարագրված են ԴՆԹ-ի հաջորդականությունները, որոնք օգտագործում են նորաստեղծ նուկլեոտիդներ երրորդ նուկլեոտիդային զույգը ձևավորելու համար, բացի բնության մեջ հայտնաբերված երկու նուկլեոտիդային զույգերից՝ A-T (ադենին – թիմին) և G-C (գուանին – ցիտոզին): Մի քանի հետազոտական ​​խմբեր որոնում էին ԴՆԹ-ի երրորդ նուկլեոտիդային զույգ, ներառյալ թիմերը՝ Սթիվեն Ա. Բենների, Ֆիլիպ Մարլիերի, Ֆլոյդ Է. Ռոմեսբերգի և Իչիրո Հիրաոյի գլխավորությամբ[16]: Զեկուցվել են որոշ նոր նուկլեոտիդների զույգեր, որոնք հիմնված են այլընտրանքային ջրածնային կապի, հիդրոֆոբ փոխազդեցությունների և մետաղների կոորդինացման վրա[17][18][19][20]:

1989 թվականին Սթիվեն Բենները (այն ժամանակ աշխատում էր Ցյուրիխի Շվեյցարիայի տեխնոլոգիական դաշնային ինստիտուտում) և նրա թիմը ղեկավարում էին ցիտոզինի և գուանինի ձևափոխված ձևերը ԴՆԹ-ի մոլեկուլների մեջ լաբորատոր եղանակով ներդնելու գիտափորձը[21]: Նուկլեոտիդները, որոնք կոդավորում էին ՌՆԹ-ն և սպիտակուցները, հաջողությամբ վերարտադրվեցին լաբորատոր պայմաններում: Այդ ժամանակից ի վեր, Բենների թիմը փորձում է նախագծել բջիջներ, որոնք կարող են զրոյից օտար հիմքեր ստեղծել՝ բացառելով հումքի անհրաժեշտությունը[22]:

2002 թվականին Ճապոնիայում Իչիրո Հիրաոյի խումբը ստեղծեց նուկլեոտիդային անբնական զույգ 2-ամինո-8-(2-թիենիլ)պուրին (ներ) և պիրիդին-2-ոն (y) միջև, որը կատարում է տրանսկրպիցիա և տրանսլյացիա՝ տեղանքի համար հատուկ սպիտակուցների մեջ ոչ ստանդարտ ամինաթթուների ներգրավումով[23]։ 2006 թվականին նրանք ստեղծեցին 7-(2-թիենիլ)իմիդազո[4,5-b]պիրիդին (Ds) և պիրոլ-2-կարբալդեհիդ (Pa) որպես երրորդ նուկլեոտիդային զույգ՝ կրկնապատկման և տրանսկրիպցիայի համար[24]: Այնուհետև, Ds և 4-[3-(6-ամինոհեքսամիդո)-1-պրոպինիլ]-2-նիտրոպիրոլ (Px) հայտնաբերվել են որպես բարձր կայունությամբ զույգ ՊՇՌ ամպլիֆիկացիայի համար[18][25]։ 2013-ին նրանք կիրառեցին Ds-Px զույգը ԴՆԹ-ի ապտամերների առաջացման համար լաբորատոր ընտրությամբ (SELEX) և ցույց տվեցին, որ գենետիկական այբուբենի ընդլայնումը զգալիորեն մեծացնում է ԴՆԹ ապտամերային կապերը թիրախային սպիտակուցների նկատմամբ[26]:

2012 թվականին մի խումբ ամերիկացի գիտնականներ՝ Ֆլոյդ Ռոմսբերգի՝ քիմիական կենսաբանի ՝ Կալիֆորնիայի Սան Դիեգոյի Սկրիպսի հետազոտական ​​ինստիտուտի գլխավորությամբ, հրապարակեցին, որ իր թիմը նախագծել է անբնական նուկլեոտիդների զույգ (UBP)[19]: Երկու նոր արհեստական ​​նուկլեոտիդները կամ անբնական նուկլեոտիդների զույգը (UBP) ստացել են d5SICS և dNaM անվանումները: Ավելի տեխնիկապես, այս արհեստական ​​նուկլեոտիդները, որոնք կրում են հիդրոֆոբ նուկլեոհիմքեր, ունեն երկու միաձուլված արոմատիկ օղակներ, որոնք կազմում են (d5SICS–dNaM) կոմպլեքս կամ մուկլեոտիդային զույգ ԴՆԹ-ում[22][27]: Նրա թիմը նախագծեց մի շարք լաբորատոր կամ «փորձանոթային» կաղապարներ, որոնք պարունակում էին անբնական հիմքերի զույգը և նրանք հաստատեցին, որ դրանք արդյունավետ կերպով կրկնօրինակվում են բարձր կայունությամբ գրեթե բոլոր հաջորդական համատեքստերում՝ օգտագործելով ժամանակակից ստանդարտ լաբորատոր տեխնիկան, մասնավորապես՝ ԴՆԹ-ի ՊՇՌ ամպլիֆիկացումը և ՊՇՌ-ի վրա հիմնված կիրառությունները[19]: Նրանց արդյունքները ցույց են տալիս, որ ՊՇՌ-ի և ՊՇՌ-ի վրա հիմնված կիրառումների համար d5SICS–dNaM անբնական նուկլեոտիդային զույգը ֆունկցիոնալորեն համարժեք է բնական հիմքերի զույգին, և երբ համակցված է բոլոր օրգանիզմների կողմից օգտագործվող մյուս երկու բնական հիմքերի զույգերի հետ՝ A–T և G–C, դրանք ապահովում են լիովին գործունակ և ընդլայնված վեց տառանոց «գենետիկ այբուբեն»[27]։

2014 թվականին Սկրիպսի հետազոտական ​​ինստիտուտի նույն թիմը զեկուցեց, որ նրանք սինթեզել են շրջանաձև ԴՆԹ-ի մի հատված, որը հայտնի է որպես պլազմիդ, որը պարունակում է բնական T-A և C-G բազային զույգեր, ինչպես նաև UBP Romesberg-ի լավագույն լաբորատորիան, որը նախագծել և տեղադրել է այն սովորական բակտերիաների բջիջներում: E. coli-ն, որը հաջողությամբ կրկնօրինակել է անբնական հիմքերի զույգերը մի քանի սերունդների ընթացքում[16]: Տրանսֆեկցիան չի խոչընդոտել E. coli բջիջների աճին և ցույց չի տվել, որ կորցնում է իր անբնական հիմքերի զույգերը իր բնական ԴՆԹ-ի վերականգնման մեխանիզմների պատճառով: Սա կենդանի օրգանիզմի առաջին հայտնի օրինակն է, որն անցնում է ընդլայնված գենետիկ կոդի միջոցով հաջորդ սերունդներին[27][28]: Ռոմսբերգն ասել է, որ ինքը և իր գործընկերները ստեղծել են 300 տարբերակ՝ նուկլեոտիդների կառուցվածքը ճշգրտելու համար, որոնք բավականաչափ կայուն կլինեն և կկրկնօրինակվեն նույնքան հեշտությամբ, որքան բնականները, երբ բջիջները բաժանվում են: Սա մասամբ ձեռք բերվեց օժանդակ ջրիմուռի գենի ավելացմամբ, որն արտահայտում է նուկլեոտիդ եռաֆոսֆատ փոխադրող, որն արդյունավետ կերպով ներմուծում է ինչպես d5SICSTP-ի, այնպես էլ dNaMTP-ի տրիֆոսֆատները E. coli բակտերիաների մեջ[27]: Այնուհետև, բակտերիաների վերարտադրության բնական ուղիները դրանք օգտագործում են d5SICS–dNaM պարունակող պլազմիդի ճշգրիտ կրկնօրինակման համար: Այլ հետազոտողներ զարմացած էին, որ բակտերիաները կրկնօրինակում են մարդու կողմից ստեղծված ԴՆԹ-ի ենթամիավորները[29]:

Երրորդ նուկլեոտիդների զույգի հաջող ընդգրկումը նշանակալից առաջընթաց է ԴՆԹ-ի կողմից կոդավորված ամինաթթուների թիվը մեծապես ընդլայնելու նպատակով՝ առկա 20 ամինաթթուներից մինչև տեսականորեն հնարավոր 172-ը՝ դրանով իսկ ընդլայնելով կենդանի օրգանիզմների ներուժը մինչև նոր սպիտակուցներ արտադրելը[16]։ ԴՆԹ-ի արհեստական ​​շղթաները դեռևս ոչինչ չեն կոդավորում, բայց գիտնականները ենթադրում են, որ դրանք կարող են նախագծված լինել նոր սպիտակուցներ արտադրելու համար, որոնք կարող են ունենալ արդյունաբերական կամ դեղագործական կիրառություն[30]: Փորձագետներն ասում են, որ սինթետիկ ԴՆԹ-ն, որը ներառում է անբնական հիմքերի զույգը, բարձրացնում է կյանքի ձևերի հավանականությունը՝ հիմնված ԴՆԹ-ի այլ կոդի վրա[29][30]:

Նուկլեինաթթուների ոչ կանոնական զուգավորում

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Բացի կանոնական զուգավորումից, որոշ պայմաններ կարող են նաև նպաստել հիմքերի զուգավորմանը այլընտրանքային հիմքի կողմնորոշմամբ և ջրածնային կապերի քանակով և երկրաչափությամբ: Այս զույգերը ուղեկցվում են տեղական շաքարֆոսֆորային հիմքի ձևի փոփոխություններով։

Դրանցից ամենատարածվածը տատանվող հիմքերի զուգավորումն է, որը տեղի է ունենում փՐՆԹ-ների և իՌՆԹ-ների միջև շատ կոդոնների երրորդ բազային դիրքում տրանսկրիպցիայի ժամանակ[31] և փՌՆԹ-ների լիցքավորման ժամանակ որոշ փՌՆՓ սինթետազներով[32]: Դրանք նկատվել են նաև ՌՆԹ-ի որոշ հաջորդականությունների երկրորդական կառուցվածքներում[33]:

Բացի այդ, Հուգշտինի հիմքերի զուգավորումը (սովորաբար գրված է որպես A•U/T և G•C) կարող է գոյություն ունենալ որոշ ԴՆԹ հաջորդականություններում (օրինակ՝ CA և TA դինուկլեոտիդներ) դինամիկ հավասարակշռության մեջ ստանդարտ Ուոթսոն-Կրիք զուգակցման հետ: Դրանք նաև նկատվել են սպիտակուց-ԴՆԹ որոշ կոմպլեքսներում[34]:

Ի հավելումն այս այլընտրանքային հիմքերի զույգերի, ՌՆԹ-ի երկրորդական և երրորդական կառուցվածքում նկատվում է նուկլեոտիդ-նուկլեոտիդ ջրածնային կապերի լայն շրջանակ[35]: Այս կապերը հաճախ անհրաժեշտ են ՌՆԹ-ի ճշգրիտ, բարդ ձևի, ինչպես նաև փոխազդեցության գործընկերների հետ կապվելու համար[35]:

Տես նաև

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ծանոթագրություններ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  1. ↑ Spencer M (10 January 1959). «The stereochemistry of deoxyribonucleic acid. II. Hydrogen-bonded pairs of bases». Acta Crystallographica (անգլերեն). 12 (1): 66–71. doi:10.1107/S0365110X59000160. ISSN 0365-110X.
  2. ↑ Zhurkin VB, Tolstorukov MY, Xu F, Colasanti AV, Olson WK (2005). «Sequence-Dependent Variability of B-DNA». DNA Conformation and Transcription. էջեր 18–34. doi:10.1007/0-387-29148-2_2. ISBN 978-0-387-25579-8.
  3. ↑ Moran LA (2011-03-24). «The total size of the human genome is very likely to be ~3,200 Mb». Sandwalk.blogspot.com. Վերցված է 2012-07-16-ին.
  4. ↑ «The finished length of the human genome is 2.86 Gb». Strategicgenomics.com. 2006-06-12. Վերցված է 2012-07-16-ին.
  5. ↑ International Human Genome Sequencing Consortium (October 2004). «Finishing the euchromatic sequence of the human genome». Nature. 431 (7011): 931–945. Bibcode:2004Natur.431..931H. doi:10.1038/nature03001. PMID 15496913.
  6. ↑ Cockburn AF, Newkirk MJ, Firtel RA (December 1976). «Organization of the ribosomal RNA genes of Dictyostelium discoideum: mapping of the nontranscribed spacer regions». Cell. 9 (4 Pt 1): 605–613. doi:10.1016/0092-8674(76)90043-X. PMID 1034500. S2CID 31624366.
  7. ↑ Nuwer R (18 July 2015). «Counting All the DNA on Earth». The New York Times. New York. ISSN 0362-4331. Արխիվացված է օրիգինալից 2022-01-01-ին. Վերցված է 2015-07-18-ին.
  8. ↑ «The Biosphere: Diversity of Life». Aspen Global Change Institute. Basalt, CO. Արխիվացված է օրիգինալից 2014-11-10-ին. Վերցված է 2015-07-19-ին.
  9. ↑ Yakovchuk P, Protozanova E, Frank-Kamenetskii MD (2006-01-30). «Base-stacking and base-pairing contributions into thermal stability of the DNA double helix». Nucleic Acids Research. 34 (2): 564–574. doi:10.1093/nar/gkj454. PMC 1360284. PMID 16449200.
  10. ↑ Trautner TA, Swartz MN, Kornberg A (March 1962). «Enzymatic synthesis of deoxyribonucleic acid. X. Influence of bromouracil substitutions on replication». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 48 (3): 449–455. doi:10.1073/pnas.48.3.449. PMC 220799. PMID 13922323.
  11. ↑ Krebs JE, Goldstein ES, Kilpatrick ST, Lewin B (2018). «Genes are DNA and Encode RNAs and Polypeptides». Lewin's genes XII (12th ed.). Burlington, Mass: Jones & Bartlett Learning. էջ 12. ISBN 978-1-284-10449-3. «Each mutagenic event in the presence of an acridine results in the addition or removal of a single base pair.»
  12. ↑ Putnam CD (September 2021). «Strand discrimination in DNA mismatch repair». DNA Repair. 105: 103161. doi:10.1016/j.dnarep.2021.103161. PMC 8785607. PMID 34171627.
  13. ↑ Alberts B, Johnson A, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P (December 2014). Molecular Biology of the Cell (6th ed.). New York/Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group. էջ 177. ISBN 978-0-8153-4432-2.
  14. ↑ «NIH ORDR – Glossary – C». Rarediseases.info.nih.gov. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-07-17-ին. Վերցված է 2012-07-16-ին.
  15. ↑ Scott MP, Matsudaira P, Lodish H, Darnell J, Zipursky L, Kaiser CA, Berk A, Krieger M (2004). Molecular Cell Biology (Fifth ed.). San Francisco: W. H. Freeman. էջ 396. ISBN 978-0-7167-4366-8. «...in humans 1 centimorgan on average represents a distance of about 7.5x105 base pairs.»
  16. ↑ 16,0 16,1 16,2 Fikes BJ (May 8, 2014). «Life engineered with expanded genetic code». San Diego Union Tribune. Արխիվացված է օրիգինալից 9 May 2014-ին. Վերցված է 8 May 2014-ին.
  17. ↑ Yang Z, Chen F, Alvarado JB, Benner SA (September 2011). «Amplification, mutation, and sequencing of a six-letter synthetic genetic system». Journal of the American Chemical Society. 133 (38): 15105–15112. doi:10.1021/ja204910n. PMC 3427765. PMID 21842904.
  18. ↑ 18,0 18,1 Yamashige R, Kimoto M, Takezawa Y, Sato A, Mitsui T, Yokoyama S, Hirao I (March 2012). «Highly specific unnatural base pair systems as a third base pair for PCR amplification». Nucleic Acids Research. 40 (6): 2793–2806. doi:10.1093/nar/gkr1068. PMC 3315302. PMID 22121213.
  19. ↑ 19,0 19,1 19,2 Malyshev DA, Dhami K, Quach HT, Lavergne T, Ordoukhanian P, Torkamani A, Romesberg FE (July 2012). «Efficient and sequence-independent replication of DNA containing a third base pair establishes a functional six-letter genetic alphabet». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (30): 12005–12010. Bibcode:2012PNAS..10912005M. doi:10.1073/pnas.1205176109. PMC 3409741. PMID 22773812.
  20. ↑ Takezawa Y, Müller J, Shionoya M (2017-05-05). «Artificial DNA Base Pairing Mediated by Diverse Metal Ions». Chemistry Letters (անգլերեն). 46 (5): 622–633. doi:10.1246/cl.160985. ISSN 0366-7022.
  21. ↑ Switzer C, Moroney SE, Benner SA (1989). «Enzymatic incorporation of a new base pair into DNA and RNA». J. Am. Chem. Soc. 111 (21): 8322–8323. doi:10.1021/ja00203a067.
  22. ↑ 22,0 22,1 Callaway E (May 7, 2014). «Scientists Create First Living Organism With 'Artificial' DNA». Nature News. Huffington Post. Վերցված է 8 May 2014-ին.
  23. ↑ Hirao I, Ohtsuki T, Fujiwara T, Mitsui T, Yokogawa T, Okuni T, և այլք: (February 2002). «An unnatural base pair for incorporating amino acid analogs into proteins». Nature Biotechnology. 20 (2): 177–182. doi:10.1038/nbt0202-177. PMID 11821864. S2CID 22055476.
  24. ↑ Hirao I, Kimoto M, Mitsui T, Fujiwara T, Kawai R, Sato A, և այլք: (September 2006). «An unnatural hydrophobic base pair system: site-specific incorporation of nucleotide analogs into DNA and RNA». Nature Methods. 3 (9): 729–735. doi:10.1038/nmeth915. PMID 16929319. S2CID 6494156.
  25. ↑ Kimoto M, Kawai R, Mitsui T, Yokoyama S, Hirao I (February 2009). «An unnatural base pair system for efficient PCR amplification and functionalization of DNA molecules». Nucleic Acids Research. 37 (2): e14. doi:10.1093/nar/gkn956. PMC 2632903. PMID 19073696.
  26. ↑ Kimoto M, Yamashige R, Matsunaga K, Yokoyama S, Hirao I (May 2013). «Generation of high-affinity DNA aptamers using an expanded genetic alphabet». Nature Biotechnology. 31 (5): 453–457. doi:10.1038/nbt.2556. PMID 23563318. S2CID 23329867.
  27. ↑ 27,0 27,1 27,2 27,3 Malyshev DA, Dhami K, Lavergne T, Chen T, Dai N, Foster JM, և այլք: (May 2014). «A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet». Nature. 509 (7500): 385–388. Bibcode:2014Natur.509..385M. doi:10.1038/nature13314. PMC 4058825. PMID 24805238.
  28. ↑ Sample I (May 7, 2014). «First life forms to pass on artificial DNA engineered by US scientists». The Guardian. Վերցված է 8 May 2014-ին.
  29. ↑ 29,0 29,1 «Scientists create first living organism containing artificial DNA». The Wall Street Journal. Fox News. May 8, 2014. Վերցված է 8 May 2014-ին.
  30. ↑ 30,0 30,1 Pollack A (May 7, 2014). «Scientists Add Letters to DNA's Alphabet, Raising Hope and Fear». New York Times. Վերցված է 8 May 2014-ին.
  31. ↑ Murphy FV, Ramakrishnan V (December 2004). «Structure of a purine-purine wobble base pair in the decoding center of the ribosome». Nature Structural & Molecular Biology. 11 (12): 1251–1252. doi:10.1038/nsmb866. PMID 15558050. S2CID 27022506.
  32. ↑ Vargas-Rodriguez O, Musier-Forsyth K (June 2014). «Structural biology: wobble puts RNA on target». Nature. 510 (7506): 480–481. doi:10.1038/nature13502. PMID 24919145. S2CID 205239383.
  33. ↑ Garg A, Heinemann U (February 2018). «A novel form of RNA double helix based on G·U and C·A+ wobble base pairing». RNA. 24 (2): 209–218. doi:10.1261/rna.064048.117. PMC 5769748. PMID 29122970.
  34. ↑ Aishima J, Gitti RK, Noah JE, Gan HH, Schlick T, Wolberger C (December 2002). «A Hoogsteen base pair embedded in undistorted B-DNA». Nucleic Acids Research. 30 (23): 5244–5252. doi:10.1093/nar/gkf661. PMC 137974. PMID 12466549.
  35. ↑ 35,0 35,1 Leontis NB, Westhof E (June 2003). «Analysis of RNA motifs». Current Opinion in Structural Biology. 13 (3): 300–308. doi:10.1016/S0959-440X(03)00076-9. PMID 12831880.

Հետագա ընթերցանություն

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  • Watson JD, Baker TA, Bell SP, Gann A, Levine M, Losick R (2004). Molecular Biology of the Gene (5th ed.). Pearson Benjamin Cummings: CSHL Press. (See esp. ch. 6 and 9)
  • Sigel A, Sigel H, Sigel RK, eds. (2012). Interplay between Metal Ions and Nucleic Acids. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 10. Springer. doi:10.1007/978-94-007-2172-2. ISBN 978-9-4007-2171-5. S2CID 92951134.
  • Clever GH, Shionoya M (2012). «Alternative DNA Base Pairing through Metal Coordination». Interplay between Metal Ions and Nucleic Acids. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 10. էջեր 269–294. doi:10.1007/978-94-007-2172-2_10. ISBN 978-94-007-2171-5. PMID 22210343.
  • Megger DA, Megger N, Mueller J (2012). «Metal-Mediated Base Pairs in Nucleic Acids with Purine- and Pyrimidine-Derived Nucleosides». Interplay between Metal Ions and Nucleic Acids. Metal Ions in Life Sciences. Vol. 10. էջեր 295–317. doi:10.1007/978-94-007-2172-2_11. ISBN 978-94-007-2171-5. PMID 22210344.

Արտաքին հղումներ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Վիիքպահեստ
  • DAN—webserver version of the EMBOSS tool for calculating melting temperatures
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Նուկլեոտիդների_զույգ&oldid=10109664» էջից