[생화학] 7.5 : DNA - 2

 

 

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어서 DNA에 대해 알아보자.

 

 

 

 

위 그림은 앞서 언급되었던 major groove, minor groove에 대해 조금 더 자세히 나타내주고 있음. (특히나 이는 top down view로 base들을 본 것임) 보면 넓은 부분이 major groove, 좁은 부분이 minor groove임. 단백질의 종류에 따라 어떤 녀석들은 major groove에 결합하기도, 어떤 녀석들은 minor groove에 결합하기도 함.

 

 

그리고 위 그림은 typical한 B form의 DNA를 나타내주고 있는데, 이 경우 base들이 모두 anti position으로 위치한 채로 base pairing을 하고 있다는 것을 알 수 있음.

 

 

 

 

한편, 위 그림 왼쪽과 같은 Watson-Crick base pair 이외에도 위 그림 오른쪽과 같은 Hoogsteen base pair가 형성될 수 있음. (보면 이 경우 H-bond 거리가 조금 더 long) 이 base pair는 한 쪽, 그 중에서도 purine base가 Syn position으로 되어 있는 상태에서 base pairing이 일어남.

 

 

 

 

이런 Hoogsteen base pairing은 위와 같이 triple helix가 형성되는 과정에서 많이 관찰됨.

 

 

 

 

그 밖에 위와 같이 8번 부위가 oxidation된 G의 경우 C와 anti-anti로 base pairing을 할 수도 있지만 syn-anti로 A와도 base pairing을 할 수 있게 되어버림. 따라서 이들이 제때 제거되지 않으면 정보가 바뀌어버릴 수 있음.

 

 

 

 

다음으로 위 구조는 G quadruplex임. 이 구조는 특히 telomere에서 더 많이 관찰됨.

 

 

 

 

한편 DNA는 typical한 B form 이외에 위 그림에 나타나 있는 A form, Z form으로도 존재함. 특히 Z form의 경우 보면 알 수 있듯이 뭔가 base가 들쑥날쑥하며 왼나선꼬임임. 그 밖에 A form에서는 base가 지그재그로 상호작용하고 있다는 것 또한 알 수 있음. 특히 A form은 B form의 dehydration에 의해서 생길 수 있음.

 

 

 

 

위 그림에는 각각의 DNA form에 대한 특징들이 나타나 있으므로 참고할 것.

 

 

 

 

 

앞서 봤던 것처럼 DNA를 이루는 두 개의 chain은 위와 같이 complementary하게 존재함. 그리고 두 개의 chain은 위 그림에서도 나타나 있는 것처럼 서로 antiparallel하게 배열되어 있음. (참고로 DNA sequence는 일반적으로 5'에서 3'쪽으로 read함)

 

 

 

 

실제로 DNA는 위와 같은 방식을 통해 semiconservative하게 복제됨.

 

 

 

 

한편 base sequence 중 palindromic한 sequence(회문구조)가 있는 경우, hairpin, 혹은 cruciform이 형성될 수 있음.

 

 

 

 

 

특히 위 그림 위쪽에 나타나 있는 것처럼 서열이 가운데를 중심으로 y=x 대칭인 palindrome도 존재하며 위 그림 아래와 같이 한 DNA strand 하에서 가운데를 중심으로 mirror repeat이 있는 경우도 존재함. 이 중 위쪽 경우는 양쪽 서열이 같은 information을 담고 있고 아래쪽 경우는 양쪽 서열이 다른 information을 담고 있음.

 

 

 

 

 

이런 sequence가 있을 시 위와 같이 hairpin 구조, 혹은 cruciform(십자가 모양) 구조가 형성될 수 있음. (compliment한 서열끼리 서로 연결된 결과 3차원 구조 형성)

 

 

 

다음 포스트에서는 DNA의 변성(denaturation)에 대해 알아보자.