En palindromisk sekvens er en sekvens bestående af nukleinsyrer i en dobbeltspiral af DNA og/eller RNA, som er den samme, når den læses fra 5′ til 3′ på den ene streng og 5′ til 3′ på den anden, komplementære streng. Den er også kendt som et palindrom eller en inverteret omvendt sekvens.
Nukleotidernes parring i DNA-dobbelthelixen er komplementær, som består af Adenin (A), der parrer sig med enten Thymin (T) i DNA eller Uracil (U) i RNA, mens Cytosin (C) parrer sig med Guanin (G). Så hvis en sekvens er palindromisk, vil nukleotidsekvensen i den ene streng være den samme som dens omvendte komplementære streng. Et eksempel på en palindromisk sekvens er 5′-GGATCC-3′, som har en komplementær streng, 3′-CCTAGG-5′. Dette er den sekvens, hvor restriktionsendonukleasen BamHI binder sig til og spalter på et specifikt spaltningssted. Når den komplementære streng læses baglæns, er sekvensen 5′-GGATCC-3′, som er identisk med den første, hvilket gør den til en palindromisk sekvens.
Et andet restriktionsenzym kaldet EcoR1 genkender og kløver følgende palindromiske sekvens:
PalindromEdit
Forholdet mellem sekvens og proteinstrukturEdit
Der har været mange forskere, der har studeret forholdet mellem palindrome sekvenser og proteinstrukturer. Undersøgelser har vist, at de hyppige forekomster af palindromiske sekvenser, også kaldet palindromiske peptider, i proteinsekvenser ikke bare er tilfældige. Forskere foreslår, at disse sekvenser er vigtige for proteinstrukturen og proteinfunktionen i forskellige proteiner. Nogle af disse proteingrupper omfatter DNA-bindingsproteiner, ionkanaler og Rhodopsin, metalbindende proteiner og receptorer osv. Ved at sammenligne palindromer med faste sekvenser fra databasen kan forskerne forsøge at finde de palindromiske sekvensers roller.
Et andet emne inden for palindromiske sekvenser, som er ved at blive undersøgt, er, om symmetrien i palindromiske sekvenser påvirker strukturen og foldningerne af peptider. En hypotese er, at ved at vende sekvensen om, vil de resulterende foldninger være spejlbilleder af den oprindelige foldning. Konklusionen er, at fordi både det oprindelige og det omvendte protein har identiske aminosyresammensætninger, som fører til lignende hydrofob-hydrofiliske mønstre, resulterer den omvendte sekvens i de samme folder i modsætning til de spejlvendte folder. En anden hypotese, der er styret af forskningen, er, at ved at omvende en sekvens kan folden ændres eller muligvis ødelægges. Dette viser beviser, at ligheden i omvendte sekvenser ikke afspejler strukturel lighed, hvilket betyder, at de ikke danner symmetriske proteinstrukturer.
Virkning på genomisk ustabilitet i gærRediger
Palindromiske sekvenser er blevet knyttet til forskellige genomiske omlægninger i forskellige organismer, afhængigt af længden af de gentagne sekvenser. Kortere palindromiske sekvenser (kortere end 30 bp) er meget stabile, mens længere sekvenser ikke er stabile in vivo. Disse sekvenser forekommer både hos eukaryoter og prokaryoter. Disse sekvenser øger også inter- og intrakromosomal rekombination mellem homologe sekvenser. Hårnålsstrukturer kan dannes af palindromiske sekvenser som følge af baseparring i enkeltstrenget DNA. Disse strukturer kan være substrater for strukturspecifikke nukleaser og reparationsenzymer, som kan føre til et dobbeltstrengsbrud i DNA’et. Dette fører så til tab af genomisk materiale, som kan forårsage meiotisk rekombination. Undersøgelser med en 140 bp lang muteret palindromisk sekvens indsat i gær har vist, at den nedsætter den postmeiotiske segregation og øger genkonverteringsraten, mens kortere sekvenser gør det modsatte. Forskningen viste også, at den lange 140-bp palindromiske sekvens inducerer dobbeltstrengsbrud under meiosen. I den lange hårnålsstruktur er hele stammesløjfen ikke dækket, og forarbejdningsendonukleasen er eksponeret, hvilket skaber indskæringer i sløjfen. Dette hak skaber et hul, som repareres af wild-type-strengen. Det er induktionen af dobbeltstrengsbrud under meiosen, der er årsag til genomisk ustabilitet.
Sandsynlighed for palindromiske sekvenser i proteinerRediger
Der har ikke været en overflod af undersøgelser, der fokuserer på betydningen af palindromiske sekvenser i protein, men der har været nogle, som fortæller os en masse om forholdet mellem palindromiske sekvenser og proteinfunktion. Men ved at forstå den faktiske dannelse af disse palindromiske sekvenser og deres egenskaber kan forskerne knytte disse sekvenser til funktioner. Man har fundet ud af, at faldende kompleksitet i aminosyresammensætningen øger sandsynligheden for en palindromisk sekvens. Det næste skridt vedrører sandsynligheden for palindromiske sekvenser i proteiner, hvilket kan skyldes den hyppige dannelse af alfa-helixer ved palindromer.