Dobbelt helix

I molekylærbiologi er den dobbelte helix den sekundære struktur af dobbeltstrenget DNA som populariseret af James Watson med Francis Crick på baggrund af røntgenkrystallografi, udført af Rosalind Franklin ved hjælp af Raymond Gosling , igennem hans bog La Double Hélice (en) , udgivet i 1968.  

DNA-dobbelthelixen er ofte forkert repræsenteret som to tråde, der er viklet symmetrisk omkring hinanden i virkeligheden har de tre hovedformer af dobbeltstrenget DNA - kaldet DNA A , DNA B og DNA Z - en stor og en lille rille, som stort set betinger deres biokemiske egenskaber: det er faktisk på niveauet for den store rille, at de Nucleic baser er de mest tilgængelige, især gennem det DNA-bindende domæner af visse proteiner og enzymer .

Strukturelle parametre, der indikerer de tre hovedformer af dobbeltstrenget DNA
Indstilling DNA A DNA B Z DNA
Retning af propellen ret ret venstre
Gentaget mønster 1 bp 1 bp 2 bp
Rotation efter par baser 32,7 ° 34,3 ° 60 ° / 2
Et par baser pr. Propeldrejning 11 10.5 12
Propellerhøjde pr. Omdrejning 2,82  nm 3,32  nm 4,56  nm
Akselforlængelse med par baser 0,24  nm 0,32  nm 0,38  nm
Diameter 2,3  nm 2,0  nm 1,8  nm
Hældning af baseparrene på propelens akse + 19 ° -1,2 ° −9 °
Medium twist ( propeller twist ) + 18 ° + 16 ° 0 °
Orientering af substituenterne af baser
osidic rester
anti anti Pyrimidin  : anti,
Purin  : syn
Foldning / endocyklisk vridning af furanosen
( sukkerpucker )
C3'- endo C2'- endo Cytosin  : C2'- endo ,
Guanin  : C2'- exo
Stablingsinteraktioner mellem nukleiske baser i B-DNA
Sekvens .DELTA.G
/ kcal · mol -1
DIT –0,19
TG eller CA –0,55
CG –0,91
AG eller CT –1.06
AA eller TT –1.11
–1.34
GA eller TC –1,43
CC eller GG –1.44
AC eller GT –1.81
GC –2,17

Stabiliteten af ​​denne struktur bestemmes af et sæt parametre, især dens længde, dens GC-hastighed , dens sekvens , dens koncentration i opløsningsmidlet og ionstyrken af sidstnævnte. Dette skyldes, at eftersom de to tråde af dobbeltstrenget DNA holdes sammen af hydrogenbindinger mellem basepar , jo flere basepar der er, jo flere hydrogenbindinger er der at bryde. Desuden er adenin - thymin- par forenet af to hydrogenbindinger, mens guanin - cytosin- par er forenet af tre hydrogenbindinger, jo højere niveauet af GC, jo mere stabil er strukturen. Endelig stabiliseres den dobbelte helix også ved stabling af interaktioner mellem nukleiske baser af den samme streng, således at sekvensen af ​​strengene også påvirker deres stabilitet.

Noter og referencer

  1. (i) Richard R Sinden , DNA-struktur og funktion , Academic Press, 15. januar 1994, 398  s. ( ISBN  0-12-645750-6 )
  2. (en) Rich A, Norheim A, Wang AHJ, The Chemistry and biology of left-handed Z-DNA  " , Annual Review of Biochemistry , vol.  53, 1984, s.  791–846 ( PMID  6383204 , DOI  10.1146 / annurev.bi.53.070184.004043 )
  3. (in) Ho PS, Den ikke-B-DNA-struktur af d (CA / TG) n adskiller sig ikke fra den for Z-DNA  " , Proc Natl Acad Sci USA , bind.  91, nr .  20, 27. september 1994, s.  9549–9553 ( PMID  7937803 , PMCID  44850 , DOI  10.1073 / pnas.91.20.9549 , Bibcode  1994PNAS ... 91.9549H )
  4. (i) Ekaterina Protozanova Peter Yakovchuk og Maxim D. Frank Kamenetskii , Stacked-ustablet Equilibrium Nick på stedet for DNA  " , Journal of Molecular Biology , vol.  342, nr .  3, 17. september 2004, s.  775-785 ( PMID  15342236 , DOI  10.1016 / j.jmb.2004.07.075 , læs online )