结构生物化学/核酸/DNA/回文序列

回文序列

回文序列是由DNA和/或RNA双螺旋中的核酸组成的序列，从一条链的5'端到3'端读取与另一条互补链的5'端到3'端读取相同。它也被称为回文或反向反转序列。

DNA双螺旋中核苷酸的配对是互补的，其中腺嘌呤（A）与DNA中的胸腺嘧啶（T）或RNA中的尿嘧啶（U）配对，而胞嘧啶（C）与鸟嘌呤（G）配对。因此，如果一个序列是回文，一条链的核苷酸序列将与其反向互补链相同。回文序列的一个例子是5'-GGATCC-3'，其互补链为3'-CCTAGG-5'。这是限制性内切酶BamHI结合并切割特定切割位点的序列。当反向读取互补链时，序列为5'-GGATCC-3'，与第一个序列相同，使其成为回文序列。

另一种称为EcoR1的限制性内切酶识别并切割以下回文序列

5' – G A A T T C – 3’ 3’ – C T T A A G – 5’

回文

序列与蛋白质结构的关系

许多研究人员研究了回文序列与蛋白质结构之间的关系。研究表明，回文序列（也称为回文肽）在蛋白质序列中频繁出现并非偶然。科学家认为这些序列对于不同蛋白质的蛋白质结构和蛋白质功能很重要。这些蛋白质组中的一些包括DNA结合蛋白、离子通道和视紫红质、金属结合蛋白和受体等。通过将回文与数据库中的设定序列进行比较，科学家可以尝试找到回文序列的作用。

回文序列中正在研究的另一个主题是回文序列的对称性是否影响肽的结构和折叠。一个假设是，通过反转序列，得到的折叠将是原始折叠的镜像。结论指出，由于原始蛋白和反转蛋白具有相同的氨基酸组成，导致相似的疏水-亲水模式，因此反转序列导致相同的折叠，而不是镜像折叠。由研究指导的另一个假设是，通过反转序列，折叠可能会改变或可能被破坏。这表明反向排序的相似性并不反映结构相似性，这意味着它们不形成对称的蛋白质结构。

对酵母基因组不稳定性的影响

回文序列与不同生物体中不同的基因组重排相关，具体取决于重复序列的长度。较短的回文序列（小于30 bp）非常稳定，而较长的序列在体内不稳定。这些序列出现在真核生物和原核生物中。这些序列还增加了同源序列之间染色体间和染色体内重组的可能性。由于单链DNA中的碱基配对，回文序列可以形成发夹结构。这些结构可以作为结构特异性核酸酶和修复酶的底物，这些酶会导致DNA双链断裂。这反过来又会导致基因组材料丢失，从而导致减数分裂重组。对酵母中插入的140 bp长的突变回文序列的研究表明，它降低了减数分裂后的分离率，并提高了基因转换率，而较短的序列则相反。研究还发现，在减数分裂过程中，长140 bp的回文序列会诱导双链断裂。在长的发夹结构中，整个茎环没有被覆盖，并且处理内切酶暴露，这使得环中出现缺口。这种缺口产生了一个间隙，该间隙由野生型链修复。减数分裂过程中双链断裂的诱导是导致基因组不稳定的原因。

蛋白质中回文序列的可能性

没有大量研究关注回文序列在蛋白质中的重要性，但有一些研究告诉我们很多关于回文序列与蛋白质功能之间关系的信息。但通过了解这些回文序列的实际形成及其特性，研究人员可以将这些序列与功能联系起来。已经发现，降低氨基酸组成复杂性会增加回文序列的可能性。下一步涉及蛋白质中回文序列的可能性，这可能是由于回文形成α螺旋的频率较高。

参考文献

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