ÿþB i a Bk a i k w a s y n u k l e i n o w e
N o t a t k i t e z p e w n o [c i z a w i e r a j b Bd y i b r a k i , w i c j e |e l i k t o [ t a k o w e z a u w a |y p r o s i Bb y m b y n i e
z a c h o w y w a B t e g o d l a s i e b i e , t y l k o d a B m i z n a n a m a i l a f f i j a l k o w s k i @ g m a i l . c o m , p o s t a r a m s i j e
j a k n a j s z y b c i e j p o p r a w i / u z u p e Bn i .
S l a j d y d o s t p n e p o d a d r e s e m h t t p : / / w w w . b i o l . u w . e d u . p l / z b m / w y k l a d /
h a s Bo : m i m o z a
W y k Ba d 1 0
O d d z i a By w a n i a b i a Bk o - D N A :
I s t n i e j e p o d z i a B, c h o j e s t o n n i e o s t r y :
1 . N i e s w o i s t e b i a Bk - d o w o l n y D N A n p . h i s t o n y , e n z y m y r e s t r y k c y j n e
2 . S w o i s t e b i a Bk o - s p e c y f i c z n a s e k w e n c j a D N A , s a m e o d d z i a By w a n i a s i d e n t y c z n e j a k w
n i e s w o i s t y m , j e d n a k w y s t p u j e w k i l k u r ó |n y c h f r a g m e n t a c h D N A . n p . r e c e p t o r l a c .
R o z p o z n a j e o n 2 0 n t s e k w e n c j z a s p e c y f i c z n o [c i 2 x 1 0 1 3 , a f r a g m e n t y n i e s p e c y f i c z n e
2 x 1 0 6 . J e s t j e d e n r o z p o z n a w a n y p r z e z n i e g o f r a g m e n t w g e n o m i e E . C o l i , c z y l i z 2 x 1 0 6 n t
r o z p o z n a j e 2 x 1 0 . Z t e g o w y n i k a , i | i s t n i e j e 2 x 1 0 5 s e k w e n c j i o d Bu g o [c i 2 0 n t z k t ó r y m i
m o |e s i w i z a n i e s p e c y f i c z n i e ( j a k r o z u m i e m z a k Ba d a m y b r a k n a c h o d z e n i a ) . W i e m z a t e m ,
|e k a |d y t a k i r e c e p t o r w y k a z u j e 1 0 7 w i k s z e p o w i n o w a c t w o d o 1 z 1 0 5 s e k w e n c j i .
Z w i z a n i e p r z e z n i e g o a l l o l a k t o z y p o w o d u j e , |e s p e c y f i c z n e p o w i n o w a c t w o r o [n i e z 1 0 7
w i k s z e g o d o 1 0 1 0 w i k s z e g o , a w i c j e [l i p o r ó w n a s i t o p r a w d o p o d o b i e Ds t w o z i l o [c i
s e k w e n c j i t o j e s t t o z 1 0 2 n a 1 0 5 . Z m i a n a t a j e s t n a t y l e d u |a b y o p e r o n d z i a Ba B z e r o -
j e d y n k o w o . [ j a k k t o [ m o |e t o l e p i e j w y j a [n i t o p r o s z m i t o s i w y d a j e m o c n o m t n e ]
D o m e n y r o z p o z n a j c e D N A s m a Be ( d o 1 0 0 a a ) i o p i e r a j s i n a o d d z i a By w a n i a c h
e l e k t r o s t a t y c z n y c h i w o d o r o w y c h , a n i e j a k b i a Bk a n a h y d r o f o b o w y c h .
D N A w y s t p u j e w t r z e c h s t r u k t u r a c h I I r z d o w y c h . - A , B i Z . B - D N A t o s t r u k t u r a z w y k Ba ,
m a j c a d u |y i m a By r o w e k , k t ó r e z w y k l e s r o z p o z n a w a n e p r z e z b i a Bk a ( n a j c z [c i e j d u |y ) .
Z a s a d n i c z o w d u |e j b r u zd z i e w i d z i m y p o w i e r z c h n i z a s a d a z o t o w y c h i t o w Ba [n i e g r u p y n a i c h
k r a w d z i a c h b d r o z p o z n a w a n e ( c z a s e m w y s t p u j e t e | P r o i n t e r k a l u j c a w c z s t e c z k D N A ) .
W y s t p u j t a m g r u p y a k c e p t u j c e ( N , O ) i a k c e p t o w a n e ( H , C H ) w w i z a n i a c h w o d o r o w y c h .
3
W d u |y m r o w k u d l a k a |d e j p a r y z a s a d m o |n a z n a l e z s p e c y f i c z n y k o d u k Ba d ó w d o n o r - a k c e p t o r ,
c o j e s t n i e m o |l i w e w m a By m r o w k u , g d z i e w z w i z k u z t y m d o s p e c y f i c z n e g o r o z p o z n a n i a t r z e b a
u |y w i k s z e j l i c z b y z a s a d .
Z p e r s p e k t y w y b i a Bk a d o r o w k a w n i k a j r e s z t y a a . I s t n i e j e t u p e w n a s p e c y f i c z n o [ ( n p . A r g z G ) ,
a l e b e z j e d n o z n a c z n e g o k o d u ( n p . A s p , A s n , G l u , G l n z A )
D o k o w a n i e b i a Be k o p i e r a s i n a :
" Z m i a n i e j e g o k o n f o r m a c j i d z i k i n i e s p e c y f i c z n y m o d d z i a By w a n i o m ( z w y k l e P )
" s p e c y f i c z n e m u r o z p o z n a n i u s e k w e n c j i
" D e f o r m a c j i D N A p r z e z b i a Bk o ( n i e p r o p o r c j o n a l n i e c z s t o w u k Ba d a c h d z i a Ba j c y c h p r z e z
m a By r o w e k )
M e t o d y b a d a n i a o d d z i a By w a n i a D N A - b i a Bk o :
" F o o t p r i n t i n g ’! r o z p o z n a w a n i e s e k w e n c j i
1 . M a m y p r ó b k z D N A i z D N A , g d z i e d o d a l i [m y k o m p l e k s u j c e z n i m b i a Bk o
2 . D e g r a d u j e m y D N A
3 . P u s z c z a m y n a |e l u i a n a l i z u j e m y c o b y Bo o s Bo n i t e
" G e l - s h i f t ’! s p o w o l n i e n i e m i g r a c j i w |e l u D N A z w i z a n e g o z b i a Bk i e m
" W i z a n i e z e z Bo |e m ’! r o b i m y n a k o l u m n a c h
1 . W i |e m y b i a Bk o , p u s z c z a m y D N A i p a t r z y m y c o s i z w i z a Bo
2 . W i |e m y k o n k r e t n s e k w e n c j D N A i p u s z c z a m y b i a Bk a
S t r u k t u r y r o z p o z n a j c e D N A ’! w i k s z o [ w y k o r z y s t u j e f a k t , |e p a s u j d o s i e b i e r o z m i a r e m d u |y
r o w e k i ±- h e l i s n p . H e l i x - t u r n - h e l i x , p a l c e c y n k o w e c z y z a m e k l e u c y n o w y
I s t n i e j e o f i c j a l n y p o d z i a B b i a Be k w i |c y c h D N A ( n a l e |y u w a |a , b o u P r o k a r i o t a w y s t p u j e
p s e u d o p a l e c c y n k o w y )
G r u p a I = b i a Bk a z m o t y w e m H T H . J e s t o n z b u d o w a n y z h e l i s y r o z p o z n a j c e j ( d z i a Ba j c e j
s p e c y f i c z n i e p r z e z r e s z t y a a z r o w k i e m ) i h e l i s y o c h a r a k t e r z e p r z y t r z y m u j c y m ( u Bo |o n e j p o d
k t e m i o d d z i a Bu j c e j n i e s p e c y f i c z n i e z Ba Dc u c h e m ) . D o t e j g r u p y n a l e | m i n . r e c e p t o r C r o i ».
U p r o k a r i o t a m o t y w H T H c z s t o w y s t p u j e p o n o w n i e w o d l e g Bo [c i 1 0 o b r o t ó w D N A i r o z p o z n a j e
s e k w e n c j e p a l i n d r o m o w e . n p . C A P , r e c e p t o r o p e r o n u t r y p t o f a n o w e g o , C r o i ».
O p e r o n t r y p t o f a n o w y p o l e g a z a s a d n i c z o n a t y m , |e u Bo |e n i e w Ba [n i e d w ó c h m o t y w ó w H T H ( a c o
z a t y m i d z i e p o w i n o w a c t w o d o o p e r a t o r a ) j e s t z a l e |n e o d o b e c n o [c i T r p .
P o d o b n y r u c h s t r u k t u r y m o t y w ó w w y s t p u j e w b a k t e r y j n y c h b i a Bk a c h i n i c j a c j i r e p l i k a c j i .
N a l e |y p a m i t a , |e c z s t o n i e j e s t t o j e d y n y m o t y w r o z p o z n a j c y D N A w d a n y m b i a Bk u i c z s t o
t o w a r z y s z m u i n n e h e l i k a l n e s t r u k t u r y n p . w e n d o n u k l e a z i e F d k 1
M o t y w t e n w y s t p u j e o c z y w i [c i e r ó w n i e | u E u k a r i o t a ( c z s t o w m o n o m e r a c h ) n p . h o m o d o m e n a w
c z y n n i k u t r a n s k r y p c y j n y m M a t ±, a l b o P O U w O c t - 1 .
G r u p a I I = w i |c a k o o r d y n a c y j n i e Z n 2 +
. T a g r u p a j e s t d u |a i n a j l e p i e j p o z n a n z n i e j s t r u k t u r s
p a l c e c y n k o w e , a l e s t e | i n n e n p . w b i a Bk u p 5 3
P a l c e c y n k o w e t o u k Ba d ±- h e l i s z 2 w s t |k a m i ²- h a r m o n i j k i . U k Ba d t e n s t a n d a r d o w o w i |e
k o o r d y n a c y j n i e c y n 2 C y s i 2 H i s , a l e b y w a j i n n e p r o p o r c j e a a .
C z s t o u k Ba d p a l c ó w j e s t t a k i , |e j e s t i c h d u |o i u Bo |e n i e m [l e d z k o l e j n o d u |y r o w e k w i |c s i
w n i m . W i |e s i ±- h e l i s a w p o z y c j a c h 1 - 3 i 6 .
p 5 3 , j e s t z Bo |o n s t r u k t u r z ±- h e l i s z 9 w s t |k o w y m f r a g m e n t e m ²- h a r m o n i j k i i p t l w i |c .
E l e m e n t y z k a |d e g o f r a g m e n t u b i o r u d z i a B w o d d z i a By w a n i u i r o b i t o z a r ó w n o p r z e z d u |y , j a k i
m a By r o w e k .
G r u p a I I I b i a Bk a z s u w a k i e m z 2 ±- h e l i s . D z i e l i m y j e n a 2 p o d g r u p y :
I . B i a Bk a z 2 ±- h e l i s a m i w s p l e c i o n y m d i m e r z e , g d z i e g ó r a t r z y m a c a By m o t y w r a z e m a d ó B
o d d z i a Bu j e z D N A . Z a l i c z a m y t u s u w a k l e u c y n o w y , c h o j e g o h e l i s y s r ó w n o l e g Be i
k l a s y c z n i e o d d z i a Bu j a n i e w c h o d z w s i e b i e
I I . U k Ba d h e l i s a - p t l a - h e l i s a w d i m e r z e . D a j e t o w s u m i e 4 h e l i s y , z k t ó r y c h d o l n a p a r a
u t r z y m u j e s t r u k t u r a g ó r n a o d d z i a Bu j e z D N A . N p . m o t y w H L H
W o b u s t r u k t u r a c h d i m e r j e s t s t a b i l i z o w a n y p r z e z h y d r o f o b o w e a a ( d u |o L e u )
N a l e |y p a m i t a p a m i t a , i | i s t n i e j e c a Ba k o m b i n a t o r y k a w z a j e m n y c h u Bo |e D t y c h r ó |n y c h h e l i s .
G r u p a I V i n n a z ±- h e l i s a m i n p . M A D S b o x
G r u p a V o d d z i a Bu j e p r z e z ²- h a r m o n i j k . n p . T B P
O d d z i a Bu j e o n o o d s t r o n y m a Be j b r u z d y p o w o d u j c r o z k r c e n i e i z g i c i e h e l i s y D N A .
Z w y k l e b i a Bk a t e d z i a Ba j n a o b s z a r a c h A T b o g a t y c h i k l u c z o w y j e s t t u w p By w o d d z i a By w a D
h y d r o f o b o w y c h .
S t e | t a k i e b i a Bk a P r o k a r i o t y c z n e n p . H U o m a Be j s p e c y f i c z n o [c i , a l b o H F o w y s o k i e j .
G r u p a V I b i a Bk a o d d z i a Bu j c e p r z e z ²- w s t |k / s p i n k
E n z y m y n i e s w o i s t e , n p . p o l i m e r a z a D N A , p o d s t a w o w y m p r o b l e m e m j e s t t o , |e m u s z b y
n i e s p e c y f i c z n e i w y s o k o p r o c e s y w n e ( n i e m o g s i z w i z a )
K l e n o w o z P o l i m e r a z y I m o t y o b e j m u j c e j d Bo n i , c z y l i ²- h a r m o n i j k a i o b e j m u j c e j z d w ó c h
s t r o n ±- h e l i s y .
P o d j e d n o s t k a ² P o l i m e r a z y I I I D N A = k ó Bk o z d z i u r k . P o d o b n e s t r u k t u r y w y s t p u j w
E u k a r u i t a , P r o k a r i o t a i f a g ó w .
M e c h a n i z m ’! p r z y Bc z a j s i p o k o l e i 2 p o Bó w k i , o b i e A T P z a l e |n i e i p o t e m m o |e s i j u | d o Bc z y
i z a c z p r o c e s o w a p o l i m e r a z a .
B i a Bk a o d d z i a Bu j c e z R N A n a j p r o s t s z e t o w i r u s o w e , n i e u s t r u k t u r a l i z o w a n e b i a Bk a b o g a t e w
z a s a d o w e a a ( g Bó w n i e A r g ) , k t ó r e p r z y b i e r a j s t r u k t u r w t r a k c i e o d d z i a By w a n i a z D N A
3 n a p o p u l a r n i e j s z e d o m e n y w k o m ó r c e m a j s t r u k t u r ±/ ²:
" d s R B M w i |e 2 n i c i o w e R N A
" K H z 1 n i c i o w y m R N A , o p e r u j e n a p o d s t a w i e b i a Be k H n R P K p r o c e s u j R N A w j d r z e
" R R M n p . h n R N P A 1 , k t ó r e r ó w n i e | d z i a Ba w j d r z e , a l e m o |e m i n . w i z a h i s t o n y .
Z a s a d n i o c z w y s t p u j t u 3 - 4 w s t |k i ²- h a r m o n i j k i t w o r z c e p l a t f o r m o d d z i a Bu j c z R N A i
±- h e l i s a j s t a b i l i z u j c a . S w o i s t o [ R R M o p i e r a s i n a t y m , |e a a a r o m a t y c z n e z ²- k a r t k i
s p e c y f i c z n i e i n t e r k a l u j s w o i m i r e s z t a m i w R N A . D o m e n y t e c z s t o s t a n d e m o w o
p o w t ó r z o n e w 1 b i a Bk u , c o p r o w a d z i d o z w i k s z e n i a p Ba s z c z y z n y a c o z a t y m i d z i e r ó w n i e |
z w i k s z e n i a s p e c y f i c z n o [c i
D o m e n a R A Z j e s t r z a d k a , a l e w a |n a z u w a g i n a w y s t p o w a n i e w b i a Bk a c h z w i z a n y c h z d e g r a d a c j
R N A . P o s i a d a o n a ²- k a r t k t w o r z c s z c z e l i n , g d z i e w c h o d z i R N A .
P a l c e c y n k o w e o d d z i a Bu j c e z R N A m o g o d d z i a By w a z 2 - n i c i o w y m , w t e d y j a k w D N A , a l b o z
1 - n i c i o w y m c o z w i k s z a z n a c z e n i e s p e c y f i c z n y c h w i z a D.
M o t y w y m u l t i m e r y c z n e , n p . T R A P r e g u l u j c y t r a n s k r y p c j , a l b o P u m i l i o z a a n g a |o w a n y w
s p l i c i n g . T w o r z o n e k u l i s t e s t r u k t u r y , k t ó r e o w i j a j w o k ó B s i e b i e R N A .
O s t a t n i o a k t u a l i z o w a n e : 2 0 0 9 r .