Quaternaire structuur (nucleïnezuur)

NucleotidesequentieSecundaire structuur (nucleïnezuur)Tertiaire structuur (nucleïnezuur)Quaternaire structuur (nucleïnezuur)
De afbeelding hierboven bevat aanklikbare links
De afbeelding hierboven bevat aanklikbare links
Interactief diagram. De nucleïnezuur-structuur. Met als voorbeeld RNA van een ribozym en telomerase (PDB: 4R4V, 1M85​).

De quaternaire structuur van een nucleïnezuur is de ruimtelijke vorm die voortkomt uit de interacties tussen afzonderlijke nucleïnezuurmoleculen of tussen nucleïnezuurmoleculen en eiwitten. Het concept is vergelijkbaar met de quaternaire structuur van eiwitten.[1]

Net als eiwitten hebben nucleïnezuren vier niveaus van ruimtelijke organisatie: een primaire, secundaire, tertiaire en quaternaire structuur. In het algemeen verwijst de quaternaire structuur naar de driedimensionale interacties tussen meerdere subunits (subeenheden). In het geval van nucleïnezuren gaat het om de interacties tussen meerdere nucleïnezuurmoleculen of tussen nucleïnezuren en eiwitten. De quaternaire structuur van nucleïnezuur is een belangrijk aspect in de functies van DNA, RNA en genexpressie. Wanneer DNA bijvoorbeeld in chromatine wordt verpakt via interacties met histonen, zal de transcriptie van dat DNA worden geremd.

DNA

In eukaryoten vormt het DNA in de celkern voortdurend complexen met speciale eiwitten die histonen worden genoemd. Hierdoor ontstaat een ruimtelijke organisatie van chromatinedraden: een quaternaire structuur.[2] De quaternaire structuur van DNA beïnvloedt de toegankelijkheid van de DNA-sequentie voor de transcriptiemachinerie. Een opgerold DNA-molecuul kan minder tot expressie worden gebracht dan een losgewonden DNA-molecuul. De quaternaire DNA-structuur varieert met de tijd: oprolling en ontvouwing wordt dynamisch gereguleerd om transcriptie te coördineren. De term wordt ook gebruikt in de nanotechnologie om de hiërarchische samenstelling van kunstmatige nucleïnezuurbouwstenen te beschrijven.[3]

RNA

De meeste RNA-moleculen associëren zich niet met andere macromoleculen en functioneren als individuele moleculen. Symmetrische complexen van RNA-moleculen zijn zeldzaam in vergelijking met eiwitoligomeren.[1] Het bekendste voorbeeld van RNA dat een quaternaire structuur vertoont is het ribosoom. Deze bestaat uit meerdere rRNA-ketens, ondersteund door r-eiwitten.[4][5] Vergelijkbare RNA-eiwitcomplexen komen ook voor in het spliceosoom.

Zie ook

  • Nucleosoom
  • Ribozym

Referenties

  1. ↑ a b (en) Jones CP, Ferré-D'Amaré AR (2015). RNA quaternary structure and global symmetry. Trends in Biochemical Sciences 40 (4): 211–20. PMID 25778613. PMC 4380790. DOI: 10.1016/j.tibs.2015.02.004.
  2. ↑ (en) Sipski ML, Wagner TE (1977). Probing DNA quaternary ordering with circular dichroism spectroscopy: studies of equine sperm chromosomal fibers. Biopolymers 16 (3): 573–82. PMID 843604. DOI: 10.1002/bip.1977.360160308.
  3. ↑ (en) Chworos, A. (2007). Foldamers: Structure, Properties, and Applications. Wiley-VCH-Verl., Weinheim, "Nucleic acid foldamers: design, engineering and selection of programmable biomaterials with recognition, catalytic and self-assembly properties", 298-299. ISBN 978-3-527-31563-5.
  4. ↑ (en) Noller HF (1984). Structure of ribosomal RNA. Annual Review of Biochemistry 53: 119–62. PMID 6206780. DOI: 10.1146/annurev.bi.53.070184.001003.
  5. ↑ (en) Nissen P, Ippolito JA, Ban N, Moore PB, Steitz TA (2001). RNA tertiary interactions in the large ribosomal subunit: the A-minor motif. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 98 (9): 4899–903. PMID 11296253. PMC 33135. DOI: 10.1073/pnas.081082398.

Bronnen

  • (en) Kuriyan J, Konforti B & Wemmer D. (2013). The Molecules of Life. Garland Science, New York, "Chapter 3: Nucleic Acid Structure". ISBN 978-0-8153-4188-8.