[생물 임용 노트]핵산 - 3) DNA : DNA의 3차원 형태

DNA의 3차원 형태

DNA는 매우 유연한 분자이다.

당-인산기 골격 위주로 회전이 가능하고 열에 의한 휨, 신장, 융해 등이 일어난다.

하지만 이런 유연성에도 상보성과 역평행과 같은 특성은 유지된다.

 

DNA 구조 변이의 이유

1. 오탄당의 다른 형태(이성질체)

2. 인산기의 회전

3. 염기의 회전

 

하지만 입체 장애에 의해 퓨린 잔기는 syn와 anti 2가지의 형태만, 피리미딘 잔기는 anti 형태로만 존재한다.

염기 회전에 의한 syn형과 anti형 예시(아데닌)

 

B-DNA, A-DNA, Z-DNA

1. B-DNA

생리학적 조건에서 가장 안정한 형태

우회전성, 1회전당 10.5bp, 3.4nm, 직경 2nm

큰 고랑(major groove)**과 작은 고랑(minor groove)이 존재

** 여기서 Major groove는 DNA binding protein이 붙는 자리로 유전자 조절에 매우 중요한 역할을 한다.

 

2. A-DNA

고염분, 탈수 상태에서 형성

우회전성, 1회전당 11bp, 2.8nm, 직경은 2.6nm

염기쌍의 평면이 나선축에 20º 정도 기울어져 있음

큰 고랑은 더 깊어지고 작은 고랑은 더 얕아짐

인산-당 골격에서 당이 리보스일 때 잘 형성된다. 예> DNA-RNA hybridzation 상황

 

3. Z-DNA

특정 뉴클레오타이드 서열(예> CpG 서열이 많은 경우)에서 잘 형성

좌회전성, 1회전당 12bp, 4.4nm, 직경 1.8nm

메틸화시 전사가 억제되는 경향이 있음

생체 내 Z-DNA에 특이적인 단백질이 존재해 메틸화 등을 촉진한다.

큰 고랑이 없으며 작은 고랑이 좁고 깊은 특성이 있다.

 

4. B-DNA, A-DNA, Z-DNA 비교

	A-form	B-form	Z-form
나선	우회전	우회전	좌회전
지름	26Å	20Å	18Å
1회전당 염기 쌍	11	10.5	12
1회전당 높이	28Å	34Å	44Å
염기 평면 기울기	20º	-1.2º	-9 º
당 결합 형태	anti	anti	피리미딘 anti 퓨린 syn