Me voy a centrar en la estructura secundaria del ADN. Con suerte, alguien más familiarizado con RNA puede escribir una publicación.
Primero, una pequeña digresión:
Según lo sugerido por Adriana Heguy, las secuencias ricas en GC son más estables. Pero aquí está la cuestión, la estabilidad termodinámica de las secuencias ricas en GC no proviene de los enlaces de hidrógeno. Dejame explicar:
- Intuitivamente, como G y C forman tres enlaces H, tiene todo el sentido suponer que son más estables. Sin embargo, G y C tienen que perder ciertos enlaces H con agua para establecer esos enlaces entre ellos.
- Las bases pierden entropía (relativa y traslacional) para formar un complejo, es decir, hay un efecto entrópico desestabilizador. Y este efecto es más prominente a medida que se forma el segundo y tercer enlace H.
- Ahora, imagine que múltiples pares de GC, enlaces H claramente no parecen contribuir demasiado a la estabilidad en el contexto de una molécula helicoidal más grande / más grande
- Lo que estabiliza la molécula de ADN? Base de apilamiento / fuerzas dispersivas de vdW (apilamiento de bases y contribuciones de emparejamiento de bases a la estabilidad térmica de la doble hélice de ADN, apilamiento de bases y contribución de emparejamiento de bases … [Nucleic Acids Res. 2006]). Sí, la unión H tiene un efecto, pero el componente estabilizador más grande / más dominante es el apilamiento de bases conocido.
- ¿Qué es el apilamiento de bases? el apilamiento base / aromático es el efecto geométrico, que conduce al contacto entre los sistemas pi de los anillos.
- La distancia entre dos planos aromáticos en un ADN suele ser de 0,34 nm, lo que en realidad corresponde al aumento de una hélice de ADN.
- Figura 1: “acoplamiento de van der Waals entre nubes de electrones de
pares de bases adyacentes en el ADN “de dnaquantumcomputer
Figura 2: del Departamento de Química de la USC College
Además, aquí hay una gran revisión: enlaces de hidrógeno, pilas base … [Annu Rev Biophys Biomol Struct. 2001]
De acuerdo, ahora, respondamos tu pregunta:
¿Cómo el mayor contenido de GC induce una estructura secundaria en ácidos nucleicos?
Si nuestro ADN se daña, ¿el ADN dañado pasa a la descendencia?
¿Qué pasa si podemos crear un ADN espejo (quiral) de un organismo vivo? ¿Como sería?
El contenido de GC favorece una conformación de Z-ADN. Página en sciencedirect.com
Z-DNA es un ADN zurdo, y favorece una secuencia alterna de purina y pirimidina. Hay estudios que muestran que la secuencia d (GC) se convierte de B a Z-ADN (hélice de ADN: la importancia de ser rico en GC). Sin embargo, las secuencias ricas en AT también pueden formar una estructura de ADN Z.
Pero, aquí está la pregunta más interesante:
¿Por qué un mayor contenido de GC induce una estructura secundaria en ácidos nucleicos?
Hay un estudio de 1984 en Cell (los pares de bases AT son menos estables que los pares de bases de GC en ZD … [Cell, 1984]) que analiza el ADN de ATZ y el ADN de GC-Z. Este estudio afirma que el agua que rodea el surco principal del ADN está más ordenada, debido a la unión de H con la secuencia AT en relación con la GC. Por lo tanto, el efecto del agua podría estar impulsando el cambio conformacional.
NOTA: el cambio conformacional anterior se basa en estudios in vitro .
