Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

DNA i olika former

DNA är en dubbelhelix

Rosalind Franklins röntgenbild av DNA-fibrer. Rosalind Franklins röntgenbild av DNA-fibrer. Rosalind Franklin analyserade fibrer av DNA med hjälp av röntgendiffraktionsanalys (se bilden till höger).

Från denna kunde man räkna ut att

  1. DNA-polymeren är spiralformad
  2. Där är två återkommande mönster, ett vid 0,34 nm och ett vid 3,4 nm
  3. DNA-molekylen består av två DNA-strängar

Watson-Crick-modellen

Watson och Crick föreslog år 1953 en modell för DNA:ts struktur

De hydrofoba purinerna och pyrimidinerna (A, C, G och T) vänder sig in mot mitten.

De hydrofila sockerresterna (S) och fosfatbindningarna (P) vänder sig utåt, mot den omgivande vätskan.

En snutt dubbelsträngat DNA (dsDNA) med vätebindningar mellan kvävebaserna. En snutt dubbelsträngat DNA (dsDNA) med vätebindningar mellan kvävebaserna.

Denna modell löser mycket elegant de problem man hade med att förklara att antalet adenin (A) var lika stort som antalet tymin (T), och att antalet cytosin (C) lika stort som antalet guanin (G). Modellen förklarade också hur kopiering av DNA skulle kunna vara möjlig.

I Watson-Crick-modellen är DNA-strängarna antiparallella. Det innebär att 3'-5'-fosfodiesterbindningarna går i olika riktning i de båda strängarna.

  • Låter det konstigt? Kolla den här länken på molviz.org för en tydlig bild. Tips: Tryck på knapparna märkta "3' end" och "5' end". Pröva också att klicka och dra med musen i bilden!

James D. Watson och Francis Crick delade nobelpriset i medicin och fysiologi 1963.

  Annons
 

Rosalind Franklin fick inget – hade avlidit innan. Men det var inget annat än en skandal att hon knappt blev omnänd i Watsons och Cricks artikel!

De två DNA-strängarna i en DNA-molekyl är inte identiska. I stället är de komplementära.

Överallt där det finns en adenin i den ena strängen, finns det en tymin i den andra, och vice versa.

Likaledes, överallt där det finns en cytosin finns det en guanin.

DNA-molekylen hålls samman av två typer av intermolekylära bindningar

Hydrofoba interaktioner (van der Waalsbindningar) mellan kvävebaserna håller samman var sträng

Vätebindningar mellan kvävebaserna i de olika strängarna

  • håller samman strängarna
  • ansvarar också för komplementariteten mellan de två strängarna

DNA kan finnas i A-, B- och Z-form.

A, B och Z-DNA. A, B och Z-DNA.

B-formen är den vanligast förekommande

A-formen kan uppträda i lösningar med lägre vattenkoncentration.

  • Den är kortare än B-DNA
  • Den har större diameter än B-DNA

Z-formen förekommer i vissa GC-rika DNA-sekvenser

  • Längre än B-DNA
  • Mindre diameter än B-DNA
  • Det är oklart om den verkligen förekommer naturligt
  • Vissa indicier pekar på att Z-format DNA skulle kunna ha en funktion i reglering av genexpression eller i rekombination.

Palindromer kan ge upphov till s.k. hårnålsöglor

Palindrom är ord eller meningar som kan läsas både framlänges och baklänges, och ändå vara samma sak. Några typiska palindrom:

NATURRUTAN

I REVAL SITTA NI ALLA I NATT I SLAVERI

GALNA ANLAG

Ett DNA-palindrom kan också läsas av från båda håll, och ändå bli samma sak. Exempel:

3'-TTAGCACGTGCTAA-5'
5'-AATCGTGCACGATT-3'

Lägg märke till: Om den övre strängen läses av i 3'→5'-riktning blir det samma som om man läser av den undre strängen i 3'→5'-riktning.

Jämför med spegel-repetition:

3'-TTAGCACCACGATT-5'

Den komplementära strängen blir:

5'-AACGTGGTGCTAA-3'

Som du ser, blir det inte samma sekvens om denna läses av.

tRNA(phe) från jäst, Saccharomyces cerevisiae. tRNA(phe) från jäst, Saccharomyces cerevisiae. Hårnålsöglor

Titta på följande DNA-palindrom: 5'-TGCGATACTCATCGCA-3'

Den kan "vända tillbaka" och baspara med sig själv – och bildar då en sk. hårnålsögla.

En enkelsträngad nukleinsyra - ofta RNA - kan baspara med sig själv. Och den gör det!

Detta sker exempelvis i tRNA-molekylen. Det ger tRNA-molekylen en speciell tredimensionell form, som är helt avgörande för dess funktion.