En palindromisk sekvens är en sekvens som består av nukleinsyror inom en dubbelspiral av DNA och/eller RNA och som är densamma när den läses från 5′ till 3′ på den ena strängen och från 5′ till 3′ på den andra, komplementära, strängen. Den är också känd som en palindrom eller en inverterad omvänd sekvens.
Nukleotidernas parning inom DNA:s dubbelhjelix är komplementär, vilket består av att Adenin (A) parar sig med antingen Thymin (T) i DNA eller Uracil (U) i RNA, medan Cytosin (C) parar sig med Guanin (G). Om en sekvens är palindromisk är nukleotidsekvensen i den ena strängen densamma som i den omvända komplementära strängen. Ett exempel på en palindrom sekvens är 5′-GGATCC-3′, som har en komplementär sträng, 3′-CCTAGG-5′. Detta är den sekvens som restriktionsendonukleaset BamHI binder till och klyver vid en specifik klyvningsställe. När den komplementära strängen läses baklänges är sekvensen 5′-GGATCC-3′ som är identisk med den första, vilket gör den till en palindromisk sekvens.
Ett annat restriktionsenzym som kallas EcoR1 känner igen och klyver följande palindromsekvens:
PalindromEdit
Förhållandet mellan sekvens och proteinstrukturEdit
Det har funnits många forskare som har studerat förhållandet mellan palindromsekvenser och proteinstrukturer. Studier har visat att de frekventa förekomsterna av palindromiska sekvenser, även kallade palindromiska peptider, i proteinsekvenser inte bara är en slump. Forskarna menar att dessa sekvenser är viktiga för proteinstrukturen och proteinfunktionen i olika proteiner. Några av dessa proteingrupper är DNA-bindande proteiner, jonkanaler och Rhodopsin, metallbindande proteiner och receptorer osv. Genom att jämföra palindromer med uppsatta sekvenser från databasen kan forskarna försöka hitta rollerna för palindromsekvenserna.
Ett annat ämne inom palindromsekvenser som studeras är huruvida symmetrin hos palindromsekvenser påverkar strukturen och veckningarna hos peptider. En hypotes är att genom att vända på sekvensen skulle de resulterande veckningarna vara spegelbilder av de ursprungliga veckningarna. Slutsatsen är att eftersom både det ursprungliga och det omvända proteinet har identiska aminosyrasammansättningar som leder till liknande hydrofoba-hydrofila mönster, resulterar den omvända sekvensen i samma veck i motsats till spegelbildsveck. En annan hypotes som styrs av forskningen är att genom att vända en sekvens kan veckningen förändras eller möjligen förstöras. Detta visar bevis för att likheten vid omvänd sekvensering inte återspeglar strukturell likhet, vilket innebär att de inte bildar symmetriska proteinstrukturer.
Effekt på genomisk instabilitet i jästEdit
Palindromiska sekvenser har knutits till olika genomiska omläggningar i olika organismer beroende på längden på de upprepade sekvenserna. Kortare palindromiska sekvenser (kortare än 30 bp) är mycket stabila medan längre sekvenser inte är stabila in vivo. Dessa sekvenser förekommer i både eukaryoter och prokaryoter. Dessa sekvenser ökar också inter- och intrakromosomal rekombination mellan homologa sekvenser. Hårnålsstrukturer kan bildas från palindromiska sekvenser på grund av basparning i enkelsträngat DNA. Dessa strukturer kan vara substrat för strukturspecifika nukleaser och reparationsenzymer som kan leda till dubbelsträngsbrott i DNA. Detta leder sedan till förlust av genomiskt material som kan orsaka meiotisk rekombination. Studier med en 140 bp lång muterad palindromisk sekvens som införts i jäst har visat att den minskar den postmeiotiska segregationen och ökar graden av genomvandlingar, medan kortare sekvenser gör det motsatta. Forskningen visade också att under meiosen induceras dubbelsträngsbrott av den långa 140-bp palindromiska sekvensen. I den långa hårnålsstrukturen är inte hela stam-slingan täckt och bearbetningsendonukleaset är exponerat, vilket gör klyftor i slingan. Denna hackning skapar en lucka som repareras av vildtypsträngen. Induktionen av dubbelsträngsbrott under meiosen är det som orsakar genomisk instabilitet.
Sannolikhet för palindromiska sekvenser i proteinerRedigera
Det har inte funnits ett överflöd av studier som fokuserar på betydelsen av palindromiska sekvenser i proteiner, men det har funnits några som berättar en hel del om förhållandet mellan palindromiska sekvenser och proteinfunktion. Men genom att förstå själva bildandet av dessa palindromiska sekvenser och deras egenskaper kan forskarna knyta dessa sekvenser till funktioner. Man har funnit att minskad komplexitet i aminosyrasammansättningen ökar sannolikheten för en palindrom sekvens. Nästa steg gäller sannolikheten för palindromiska sekvenser i proteiner, vilket kan bero på att alfahelixer ofta bildas av palindromer.