A-DNA - A-DNA
O A-DNA é uma das possíveis estruturas em hélice dupla que o DNA pode adotar. Acredita-se que o A-DNA seja uma das três estruturas em dupla hélice biologicamente ativas, juntamente com o B-DNA e o Z-DNA . É uma dupla hélice destra bastante semelhante à forma B-DNA mais comum, mas com uma estrutura helicoidal mais curta e compacta cujos pares de bases não são perpendiculares ao eixo da hélice como no B-DNA. Foi descoberto por Rosalind Franklin , que também nomeou as formas A e B. Ela mostrou que o DNA é conduzido para a forma A quando está sob condições de desidratação. Essas condições são comumente usadas para formar cristais, e muitas estruturas de cristal de DNA estão na forma A. A mesma conformação helicoidal ocorre em RNAs de fita dupla e em hélices duplas híbridas de DNA-RNA.
Estrutura
O A-DNA é bastante semelhante ao B-DNA, visto que é uma dupla hélice destra com sulcos maiores e menores. No entanto, conforme mostrado na tabela de comparação abaixo, há um ligeiro aumento no número de pares de bases (bp) por volta (resultando em um ângulo de torção menor) e um aumento menor por par de bases (tornando A-DNA 20-25% mais curto do que B-DNA). O sulco principal do A-DNA é profundo e estreito, enquanto o sulco menor é largo e raso. O A-DNA é mais amplo e aparentemente mais comprimido ao longo de seu eixo do que o B-DNA.
Geometrias de comparação das formas mais comuns de DNA
| Atributo de geometria: | Um formulário | Forma B | Forma Z |
|---|---|---|---|
| Sentido de hélice | destro | destro | canhoto |
| Unidade de repetição | 1 bp | 1 bp | 2 bp |
| Rotação / bp | 32,7 ° | 34,3 ° | 60 ° / 2 |
| Bp / turno médio | 11 | 10 | 12 |
| Inclinação do bp para o eixo | + 19 ° | -1,2 ° | -9 ° |
| Aumento / bp ao longo do eixo | 2,6 Å (0,26 nm) | 3,4 Å (0,34 nm) | 3,7 Å (0,37 nm) |
| Ascensão / volta da hélice | 28,6 Å (2,86 nm) | 35,7 Å (3,57 nm) | 45,6 Å (4,56 nm) |
| Torção média da hélice | + 18 ° | + 16 ° | 0 ° |
| Ângulo glicosil | anti | anti | pirimidina: anti, purina: syn |
| Distância de fosfato de nucleotídeo para fosfato | 5,9 Å | 7,0 Å | C: 5,7 Å, G: 6,1 Å |
| Açucareiro | C3'-endo | C2'-endo | C: C2'-endo, G: C3'-endo |
| Diâmetro | 23 Å (2,3 nm) | 20 Å (2,0 nm) | 18 Å (1,8 nm) |
Função biológica
A desidratação do DNA o leva para a forma A, e isso aparentemente protege o DNA em condições como a extrema dessecação de bactérias. A ligação de proteínas também pode retirar o solvente do DNA e convertê-lo na forma A, conforme revelado pela estrutura de vários vírus arqueaos hipertermofílicos, incluindo rudivírus em forma de bastonete SIRV2 e SSRV1, lipothrixvírus filamentosos envelopados AFV1, SFV1 e SIFV , tristromavírus PFV2 também como portoglobovírus icosaédrico SPV1. Acredita-se que o DNA da forma A seja uma das adaptações dos vírus archaeal hipertermofílicos às condições ambientais adversas nas quais esses vírus se desenvolvem.
Foi proposto que os motores que empacotam o DNA de fita dupla em bacteriófagos exploram o fato de que o A-DNA é mais curto do que o B-DNA, e que as mudanças conformacionais no próprio DNA são a fonte das grandes forças geradas por esses motores. A evidência experimental para o A-DNA como um intermediário no empacotamento biomotor viral vem de medições de transferência de energia de ressonância de Förster com corante duplo, mostrando que o B-DNA é encurtado em 24% em um intermediário da forma A paralisado ("triturado"). Neste modelo, a hidrólise de ATP é usada para conduzir mudanças conformacionais de proteínas que, alternativamente, desidratam e reidratam o DNA, e o ciclo de encurtamento / alongamento do DNA é acoplado a um ciclo de aperto / liberação de proteína-DNA para gerar o movimento para frente que move o DNA para o capsídeo .