O secvență palindromică este o secvență alcătuită din acizi nucleici în cadrul unei duble helixuri de ADN și/sau ARN care este aceeași atunci când este citită de la 5′ la 3′ pe o catenă și de la 5′ la 3′ pe cealaltă catenă, complementară. Este cunoscută și sub numele de palindrom sau secvență inversată.
Împerecherea nucleotidelor în cadrul dublei elice a ADN-ului este complementară, care constă în împerecherea Adeninei (A) cu Timina (T) în ADN sau Uracilul (U) în ARN, în timp ce Citosina (C) se împerechează cu Guanina (G). Așadar, dacă o secvență este palindromică, secvența nucleotidică a unui șir ar fi aceeași cu cea a șirului său complementar invers. Un exemplu de secvență palindromică este 5′-GGATCC-3′, care are un șir complementar, 3′-CCTAGG-5′. Aceasta este secvența în care endonucleaza de restricție, BamHI, se leagă și se rupe la un loc de clivaj specific. Atunci când șirul complementar este citit invers, secvența este 5′-GGATCC-3′, care este identică cu prima, ceea ce o face o secvență palindromică.
O altă enzimă de restricție numită EcoR1 recunoaște și clivează următoarea secvență palindromică:
PalindromEdit
Relația dintre secvență și structura proteicăEdit
Au existat mulți cercetători care au studiat relația dintre secvențele palindromice și structurile proteice. Studiile au arătat că aparițiile frecvente ale secvențelor palindromice, numite și peptide palindromice, în secvențele proteice nu sunt doar o întâmplare. Oamenii de știință sugerează că aceste secvențe sunt importante pentru structura și funcția proteinelor în diferite proteine. Unele dintre aceste grupuri de proteine includ proteinele de legare a ADN-ului, canalele ionice și rodopsina, proteinele și receptorii de legare a metalelor și etc. Prin compararea secvențelor palindromice cu secvențe stabilite din baza de date, oamenii de știință pot încerca să găsească rolurile secvențelor palindromice.
Un alt subiect în cadrul secvențelor palindromice care este studiat este dacă simetria secvențelor palindromice afectează structura și pliurile peptidelor. O ipoteză este că, prin inversarea secvenței, pliurile rezultate ar fi imagini în oglindă ale pliului original. Concluzia afirmă că, deoarece atât proteinele originale, cât și cele inversate au compoziții identice de aminoacizi care conduc la modele hidrofobe-hidrofile similare, secvența inversă are ca rezultat aceleași falduri, spre deosebire de faldurile în oglindă. O altă ipoteză ghidată de cercetare este aceea că, prin inversarea unei secvențe, pliul s-ar putea modifica sau, eventual, ar putea fi distrus. Acest lucru arată dovezi că similaritatea în secvențierea inversă nu reflectă similaritatea structurală, ceea ce înseamnă că nu formează structuri proteice simetrice.
Efectul asupra instabilității genomice la drojdieEdit
Secvențele palindromice au fost legate de diferite rearanjări genomice în diferite organisme, în funcție de lungimea secvențelor repetate. Secvențele palindromice mai scurte (mai scurte de 30 bp) sunt foarte stabile, în timp ce secvențele mai lungi nu sunt stabile in vivo. Aceste secvențe apar atât la eucariote, cât și la procariote. Aceste secvențe cresc, de asemenea, recombinarea inter și intracromosomală între secvențe omoloage. Structurile în ac de păr se pot forma din secvențe palindromice datorită împerecherii bazelor în ADN monocatenar. Aceste structuri pot fi substraturi pentru nucleaze specifice structurii și pentru enzimele de reparare, ceea ce poate duce la o ruptură bicatenară în ADN. Aceasta duce apoi la pierderea de material genomic, ceea ce poate provoca recombinare meiotică. Studiile efectuate cu o secvență palindromică mutantă lungă de 140 de pb inserată în drojdie au arătat că scade segregarea postmeiotică și crește rata conversiilor genetice, în timp ce secvențele mai scurte au un efect contrar. Cercetările au constatat, de asemenea, că, în timpul meiozei, rupturile de dublu catenă sunt induse de secvența palindromică lungă de 140-bp. În structura lungă în formă de ac de păr, întreaga buclă stem nu este acoperită, iar endonucleaza de procesare este expusă, ceea ce face crestături în buclă. Această crestătură creează un decalaj care este reparat de șirul de tip sălbatic. Inducția rupturilor de dublu catenă în timpul meiozei este cea care provoacă instabilitatea genomică.
Probabilitatea secvențelor palindromice în proteineEdit
Nu a existat o abundență de studii care să se concentreze asupra semnificației secvențelor palindromice în proteine, dar au existat unele care ne spun multe despre relația dintre secvențele palindromice și funcția proteinelor. Dar prin înțelegerea formării reale a acestor secvențe palindromice și a proprietăților lor, cercetătorii pot lega aceste secvențe de funcții. S-a constatat că scăderea complexității compoziției de aminoacizi crește probabilitatea de a avea o secvență palindromică. Următorul pas se referă la probabilitatea de apariție a secvențelor palindromice în proteine, care se poate datora formării frecvente a elicoidelor alfa de către palindromi.
.