A palindromos szekvencia olyan nukleinsavakból álló szekvencia a DNS és/vagy RNS kettős spirálján belül, amely az egyik szálon 5′-től 3′-ig és a másik, komplementer szálon 5′-től 3′-ig olvasva azonos. Más néven palindromnak vagy fordított-fordított szekvenciának is nevezik.
A DNS kettős spirálon belül a nukleotidok párosítása komplementer, amely a DNS-ben az adenin (A) és a timin (T), illetve az RNS-ben az urcil (U), míg a citozin (C) és a guanin (G) párosításából áll. Ha tehát egy szekvencia palindromikus, akkor az egyik szál nukleotidsorrendje megegyezik a fordított komplementer száléval. A palindromos szekvencia példája az 5′-GGATCC-3′, amelynek komplementer szála 3′-CCTAGG-5′. Ez az a szekvencia, amelyhez a restrikciós endonukleáz, a BamHI, kötődik, és egy meghatározott hasítási helyen hasít. Ha a komplementer szálat visszafelé olvassuk, a szekvencia 5′-GGATCC-3′ lesz, amely megegyezik az első szekvenciával, így palindromos szekvencia lesz.
Egy másik, EcoR1 nevű restrikciós enzim felismeri és hasítja a következő palindromos szekvenciát:
PalindromEdit
Kapcsolat a szekvencia és a fehérjeszerkezet közöttEdit
A palindromos szekvenciák és a fehérjeszerkezetek közötti kapcsolatot számos kutató tanulmányozta. A vizsgálatok kimutatták, hogy a palindromikus szekvenciák, más néven palindromikus peptidek gyakori megjelenése a fehérjeszekvenciákban nem véletlen. A tudósok szerint ezek a szekvenciák fontos szerepet játszanak a különböző fehérjék fehérjeszerkezetében és fehérjefunkciójában. Néhány ilyen fehérjecsoport közé tartoznak a DNS-kötő fehérjék, az ioncsatornák és a rodopszin, a fémkötő fehérjék és receptorok stb. A palindrómák és az adatbázisban található készletszekvenciák összehasonlításával a tudósok megpróbálhatják megtalálni a palindrómás szekvenciák szerepét.
A palindromos szekvenciákon belül egy másik téma, amelyet vizsgálnak, hogy a palindromos szekvenciák szimmetriája befolyásolja-e a peptidek szerkezetét és hajtásait. Az egyik hipotézis szerint a szekvencia megfordításával a keletkező hajtások az eredeti hajtás tükörképei lennének. A következtetés szerint mivel az eredeti és a fordított fehérjék aminosavösszetétele azonos, ami hasonló hidrofób-hidrofil mintázatot eredményez, a szekvencia megfordítása a tükörképes hajtásokkal szemben azonos hajtásokat eredményez. Egy másik, a kutatás által vezérelt hipotézis szerint a szekvencia megfordításával a hajtás megváltozhat, vagy esetleg megsemmisülhet. Ez bizonyítékot mutat arra, hogy a fordított szekvenciák hasonlósága nem tükrözi a szerkezeti hasonlóságot, ami azt jelenti, hogy nem szimmetrikus fehérjeszerkezeteket alkotnak.
Hatás a genomiális instabilitásra élesztőbenSzerkesztés
A palindromos szekvenciákat különböző genomiális átrendeződésekhez kötötték a különböző organizmusokban az ismétlődő szekvenciák hosszától függően. A rövidebb palindromos szekvenciák (30 bp-nál rövidebbek) nagyon stabilak, míg a hosszabb szekvenciák in vivo nem stabilak. Ezek a szekvenciák eukariótákban és prokariótákban egyaránt előfordulnak. Ezek a szekvenciák növelik a homológ szekvenciák közötti inter- és intrakromoszómális rekombinációt is. Az egyszálú DNS-ben a bázispárosodás miatt palindromos szekvenciákból hajszálszerkezetek alakulhatnak ki. Ezek a struktúrák szubsztrátjai lehetnek a szerkezet-specifikus nukleázoknak és a javító enzimeknek, amelyek kettősszál-töréshez vezethetnek a DNS-ben. Ez aztán a genomiális anyag elvesztéséhez vezet, ami meiotikus rekombinációt okozhat. Az élesztőbe beillesztett 140 bp hosszú, mutáns palindromos szekvenciával végzett vizsgálatok kimutatták, hogy csökkenti a posztmeiotikus szegregációt és növeli a génkonverziók arányát, míg a rövidebb szekvenciák ennek ellenkezőjét eredményezik. A kutatások azt is megállapították, hogy a meiózis során a 140 bp hosszú palindromos szekvencia kettősszál-töréseket indukál. A hosszú hajtűszerkezetben a teljes szárhurok nincs lefedve, és a feldolgozó endonukleáz szabaddá válik, ami a hurokban rések keletkeznek. Ez a bevágás hézagot hoz létre, amelyet a vad típusú szál javít. A kettősszál-törések indukciója a meiózis során a genomi instabilitást okozza.
Palindromos szekvenciák valószínűsége a fehérjékbenSzerkesztés
A fehérjékben található palindromos szekvenciák jelentőségére összpontosító tanulmányok száma nem volt túl nagy, de volt néhány, amely sokat elárul a palindromos szekvenciák és a fehérjék működése közötti kapcsolatról. De a palindromos szekvenciák tényleges kialakulásának és tulajdonságainak megértésével a kutatók ezeket a szekvenciákat funkciókhoz köthetik. Megállapították, hogy az aminosavösszetétel összetettségének csökkenése növeli a palindromos szekvencia kialakulásának valószínűségét. A következő lépés a palindromos szekvenciák valószínűségére vonatkozik a fehérjékben, ami a palindromok által alkotott alfa-hélixek gyakori kialakulásának tudható be.