palindromit genomissa

Palindromijakso Streptococcus agalactiae-bakteerin DNA: ssa. Yhden juosteen (vihreä) kirjainjärjestyksen osat vastaavat toisen juosteen (keltainen) osia käänteisessä järjestyksessä. Palindromi ei kuitenkaan ole täydellinen. Se sisältää myös ei-palindromisen sekvenssin (valkoinen). DNA voi muodostaa hiusneularakenteita tällaisen palindromin avulla.

© mpg/Art for Science

Palindromisekvenssi Streptococcus agalactiae-bakteerin DNA: ssa. Yhden juosteen (vihreä) kirjainjärjestyksen osat vastaavat toisen juosteen (keltainen) osia käänteisessä järjestyksessä. Palindromi ei kuitenkaan ole täydellinen. Se sisältää myös ei-palindromisen sekvenssin (valkoinen). DNA voi muodostaa hiusneularakenteita tällaisen palindromin avulla.
© mpg/Art for Science

”Able was I ere I saw Elba”: tämä melko mahtipontinen lausahdus on palindromilauseke, eli se lukee täsmälleen samat eteenpäin kuin takaperin. CRISPR-vallankumouksen alkua leimasi useiden toistuvien palindromisekvenssien löytyminen bakteerin DNA: n alueelta. Näissä sekvensseissä geneettisen koodin kirjaimet, neljä emäsmolekyyliä adeniini, sytosiini, tymiini ja guaniini, järjestyvät siten, että ne ovat samassa järjestyksessä kuin toinen toisiaan täydentävä DNA-juoste – tässä tapauksessa luetaan vastakkaiseen suuntaan. Tämä on ominaisuus, joka antaa CRISPR: lle (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) kielen kiertävän nimensä.

toisin kuin sanan ”civic” ja ”tenet” kaltaisissa palindromeissa, joilla on merkitys, genetiikan sanakirjan palindromeissa ei ole järkeä eikä niitä voi kääntää funktionaalisiksi proteiineiksi. Ne eivät kuitenkaan ole täysin merkityksettömiä. DNA: ta leikkaavat proteiinit käyttävät usein palindromisekvenssejä tunnistussekvensseinä, jolloin ne leikkaavat DNA-molekyylin. Nämä sekvenssit voivat olla neljän, kuuden tai kahdeksan emäsparin pituisia, joskin jotkin leikkausproteiinit vaativat 20 tai enemmän emäsparia.

CRISPR-alueen palindromisista sekvensseistä transkriboidaan RNA-molekyylejä, jotka omaksuvat hyvin stabiilin järjestelyn (sekundaarirakenteen). Niiden pituus vaihtelee 23-47 emäsparin välillä. Näiden jaksojen välissä on samanpituisia vaihtelevia alueita. Ne ovat peräisin bakteerisoluun tunkeutuneen vieraan DNA: n perimästä, ja ne tunnetaan myös spacer-DNA: na.

CRISPR-alueeseen kuuluu promoottori, joka varmistaa, että CRISPR-alue voidaan lukea ja kääntää CRISPR-RNA: ksi (crRNA). Sen vieressä sijaitsee muita geenejä, joita kutsutaan CRISPR: ään liittyviksi geeneiksi (Cas). Nämä geenit muodostavat suunnitelman CAS – proteiineille-entsyymeille, jotka katkaisevat DNA-juosteen. CRISPR-ja spacer-sekvenssejä seuraa tracrrna-nimellä tunnettu RNA-molekyylin alue, joka ohjaa leikkaavat molekyylit ja crRNA-molekyylit kohdepaikoilleen viruksen DNA: han.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.