Tetrapetlja

Tetrapetlje su vrsta četverobaznih ukosnih petlji motiv u sekundarnojk strukturi RNK koje prekrivaju mnoge dvostruke spirale.[2] Postoji mnogo varijanti tetrapetlji. Objavljene uključuju ANYA,[3][4] CUYG,[5] GNRA,[6] UNAC[7] i UNCG.[8] Tri vrste tetrapetlji su uobičajene u ribosomskoj RNK: GNRA, UNCG i CUUG, u kojima N može biti uracil, adenin, citozin ili guanin, a R je ili guanin ili adenin. Ove tri sekvence formiraju stabilne i konzervirane tetrapetlje koje imaju važnu ulogu u strukturnoj stabilnosti i biološkoj funkciji 16S rRNK.[9]
GNRA
[uredi | uredi izvor]Tetrapetlja GNRA ima bazni par guanin-adenin gdje se guanin nalazi 5' u odnosu na heliks, a adenin 3' u odnosu na heliks. Tetrapetlje sa sekvencom UMAC imaju u suštini isti nabor glavnog lanca kao tetrapetlja GNRA,[7] ali je manja vjerovatnoća da će formirati interakcije tetrapetlja-receptor. Stoga mogu biti bolji izbor za zatvaranje stabljika prilikom dizajniranja vještačkih RNK.
Prisustvo tetrapetlje GNRA pruža izuzetnu stabilnost strukturi RNK. GNRA se javlja 50% više od drugih tetranukleotida zbog svoje sposobnosti da izdrže temperature 4 °C više od drugih RNK ukosnica. To im omogućava da djeluju kao mjesta nukleacije za pravilno savijanje RNK. Rijetke vodonične veze između prvog gvaninskog i četvrtog adeninskog nukleotida, opsežno slaganje nukleotidnih baza i vodikove veze između 2' OH riboznog šećera i dušičnih baza čine tetrapetlju termodinamički stabilnom.[10]
UNCG
[uredi | uredi izvor]U UNCG-u je termodinamički i strukturno povoljno zbog stvaranja vodikovih veza, Van der Waalsova sile, Kulonovog privlačenja i interakcija između RNK i rastvarača. UNCG tetrapetlje su stabilnije od DNK petlji s istom sekvencom. UUCG tetrapetlja je najstabilnija tetrapetlja.[11] Tetrapetlje UUCG i GNRA čine 70% svih tetrapetlji u 16S-rRNK.[2]
CUUG
[uredi | uredi izvor]Tetrapetlja CUUG ima najveću vjerovatnoću konformacijskih promjena zbog svoje strukturne fleksibilnosti. Od tri spomenute tetrapetlje, ova je najfleksibilnija jer je drugi uracil relativno neograničen.[12] Također je vrlo termodinamički stabilna.[9]
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ↑ Cate JH, Gooding AR, Podell E, Zhou K, Golden BL, Kundrot CE, Cech TR, Doudna JA (septembar 1996). "Crystal structure of a group I ribozyme domain: principles of RNA packing". Science. 273 (5282): 1678–1685. Bibcode:1996Sci...273.1678C. doi:10.1126/science.273.5282.1678. PMID 8781224. S2CID 38185676.
- 1 2 Woese CR, Winker S, Gutell RR (novembar 1990). "Architecture of ribosomal RNA: constraints on the sequence of "tetra-loops"". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 87 (21): 8467–8471. Bibcode:1990PNAS...87.8467W. doi:10.1073/pnas.87.21.8467. PMC 54977. PMID 2236056.
- ↑ Zirbel CL, Sponer JE, Sponer J, Stombaugh J, Leontis NB (august 2009). "Classification and energetics of the base-phosphate interactions in RNA". Nucleic Acids Research. 37 (15): 4898–4918. doi:10.1093/nar/gkp468. PMC 2731888. PMID 19528080.
- ↑ Klosterman PS, Hendrix DK, Tamura M, Holbrook SR, Brenner SE (2004). "trodimenzijski motivi iz SCOR-a, strukturna klasifikacija RNK baze podataka: extruded strands, base triples, tetraloops and U-turns". Nucleic Acids Research. 32 (8): 2342–2352. doi:10.1093/nar/gkh537. PMC 419439. PMID 15121895.
- ↑ Jucker FM, Pardi A (novembar 1995). "Solution structure of the CUUG hairpin loop: a novel RNA tetraloop motif". Biochemistry. 34 (44): 14416–14427. doi:10.1021/bi00044a019. PMID 7578046.
- ↑ Jaeger L, Michel F, Westhof E (mart 1994). "Involvement of a GNRA tetraloop in long-range RNA tertiary interactions". Journal of Molecular Biology. 236 (5): 1271–1276. doi:10.1016/0022-2836(94)90055-8. PMID 7510342.
- 1 2 Zhao Q, Huang HC, Nagaswamy U, Xia Y, Gao X, Fox GE (august 2012). "UNAC tetraloops: to what extent do they mimic GNRA tetraloops?". Biopolymers. 97 (8): 617–628. Bibcode:2012biopo..97..617Z. doi:10.1002/bip.22049. PMID 22605553.
- ↑ Molinaro M, Tinoco I (august 1995). "Use of ultra stable UNCG tetraloop hairpins to fold RNA structures: thermodynamic and spectroscopic applications". Nucleic Acids Research. 23 (15): 3056–3063. doi:10.1093/nar/23.15.3056. PMC 307149. PMID 7544890.
- 1 2 Baumruk V, Gouyette C, Huynh-Dinh T, Sun JS, Ghomi M (oktobar 2001). "Comparison between CUUG and UUCG tetraloops: thermodynamic stability and structural features analyzed by UV absorption and vibrational spectroscopy". Nucleic Acids Research. 29 (19): 4089–4096. doi:10.1093/nar/29.19.4089. PMC 60239. PMID 11574692.
- ↑ Heus HA, Pardi A (juli 1991). "Structural features that give rise to the unusual stability of RNA hairpins containing GNRA loops". Science. 253 (5016): 191–194. Bibcode:1991Sci...253..191H. doi:10.1126/science.1712983. JSTOR 2878700. PMID 1712983.
- ↑ Antao VP, Lai SY, Tinoco I (novembar 1991). "A thermodynamic study of unusually stable RNA and DNA hairpins". Nucleic Acids Research. 19 (21): 5901–5905. doi:10.1093/nar/19.21.5901. PMC 329045. PMID 1719483.
- ↑ Hall KB (oktobar 2013). "RNA does the folding dance of twist, turn, stack". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (42): 16706–16707. Bibcode:2013PNAS..11016706H. doi:10.1073/pnas.1316029110. JSTOR 23750643. PMC 3801021. PMID 24072647.