מוטיב מבני

במולקולה ביולוגית דמוית שרשרת, כגון חלבון או חומצת גרעין, מוטיב מבני הוא מבנה תלת־ממדי נפוץ המופיע במגוון מולקולות שונות, לא קשורות מבחינה אבולוציונית. מוטיב מבני אינו חייב להיות משויך למוטיב רצף; הוא יכול להיות מיוצג על ידי רצפים שונים ובלתי קשורים לחלוטין בחלבונים שונים או ב-RNA. בהתאם לרצף ולתנאים אחרים כגון חום או pH, חומצות גרעין יכולות ליצור מגוון מוטיבים מבניים אשר נחשבים כבעלי משמעות ביולוגית. לולאת גזע זיווג בסיסים תוך-מולקולרי של לולאת גזע הוא דפוס שיכול להתרחש ב-DNA חד-גדילי או, בדרך כלל, ב-RNA. המבנה ידוע גם בתור סיכת ראש או לולאת סיכת ראש. זה מתרחש כאשר שני אזורים של אותו גדיל, בדרך כלל משלימים ברצף הנוקלאוטידים כאשר קוראים בכיוונים מנוגדים, מזווגים בסיסים ליצירת סליל כפול שמסתיים בלולאה לא מזווגת. המבנה המתקבל הוא אבן בניין מפתח של מבנים משניים רבים של RNA. DNA צלב DNA צלב הוא צורה של DNA שאינו B הדורש לפחות רצף של 6 נוקלאוטידים של חזרות הפוכות כדי ליצור מבנה המורכב מגזע, נקודת הסתעפות ולולאה בצורת צלב, המיוצבים על ידי סלילת-על DNA שלילי. שתי קבוצות של DNA צלב תוארו; מקופל ונפרש. G-quadruplex מבנים משניים של G-quadruplex (G4) נוצרים בחומצות גרעין על ידי רצפים עשירים בגואנין. הם בצורת סליל ומכילים טטרד גואנין שיכולים להיווצר מגדיל אחד, שני או ארבעה. D-loop לולאת עקירה או לולאת D היא מבנה DNA שבו שני הגדילים של מולקולת DNA דו-גדילית מופרדים למתיחה ומוחזקים בנפרד על ידי גדיל שלישי של DNA. לולאת R דומה ללולאת D, אך במקרה זה הגדיל השלישי הוא RNA ולא DNA. לגדיל השלישי יש רצף בסיסים המשלים לאחד הגדילים הראשיים ומזדווג עמו, ובכך מחליף את הגדיל הראשי המשלים השני באזור. בתוך אותו אזור המבנה הוא אפוא צורה של DNA משולש גדילים. תרשים במאמר המציג את המונח הממחיש את לולאת ה-D עם צורה הדומה ל-D גדול, כאשר הגדיל הנעקר יצר את לולאת ה-D. בחלבונים, מוטיב מבני מתאר את הקישוריות בין אלמנטים מבניים משניים. מוטיב אינדיבידואלי מורכב בדרך כלל מכמה אלמנטים בלבד, למשל, מוטיב 'סליל-סיבוב-סליל' שיש לו רק שלושה. שים לב שבעוד שהרצף המרחבי של אלמנטים עשוי להיות זהה בכל המקרים של מוטיב, הם עשויים להיות מקודדים בכל סדר בתוך הגן הבסיסי. בנוסף לאלמנטים מבניים משניים, מוטיבים מבניים חלבונים כוללים לרוב לולאות באורך משתנה ומבנה לא מוגדר. מוטיבים מבניים עשויים להופיע גם כחזרות טנדם. סיכת ראש בטא נפוץ ביותר. שני גדילי ביתא אנטי מקבילים המחוברים בסיבוב חזק של כמה חומצות אמינו ביניהם. מפתח יווני ארבעה גדילי בטא, שלושה מחוברים בסיכות ראש, הרביעי מקופל למעלה. אומגה לולאה לולאה שבה השאריות המרכיבות את ההתחלה והסוף של הלולאה קרובות מאוד זו לזו. הליקס-לולאה-הליקס מורכב מסלילי אלפא הקשורים ברצועת לולאה של חומצות אמינו. מוטיב זה נראה בגורמי תמלול. אצבע אבץ שני גדילי בטא עם קצה אלפא סליל מקופל כדי לקשור יון אבץ. חשוב בחלבונים קושרים ל-DNA. סליל-סיבוב-סליל שני סלילי α המחוברים על ידי גדיל קצר של חומצות אמינו ונמצאים בחלבונים רבים המווסתים את ביטוי הגנים. קֵן נפוץ ביותר. שלוש שאריות חומצות אמינו עוקבות יוצרות קעורה קושרת אניונים. גוּמחָה נפוץ ביותר. שלושה או ארבעה שיירי חומצות אמינו עוקבים יוצרים תכונה קושרת קטונים. Chiang YS, Gelfand TI, Kister AE, Gelfand IM (2007). "New classification of supersecondary structures of sandwich-like proteins uncovers strict patterns of strand assemblage". Proteins. 68 (4): 915–921. doi:10.1002/prot.21473. PMID 17557333. מדיה וקבצים בנושא מוטיב מבני בוויקישיתוף PROSITE מסד נתונים של משפחות ותחומים חלבונים SCOP סיווג מבני של חלבונים טופולוגיה של אדריכלות כיתת CATH הומולוגיה FSSP FSSP PASS2 PASS2 - יישור חלבונים כמשפחות-על מבניות SMoS SMoS - מסד נתונים של מוטיבים מבניים של Superfamily S4 S4: שרת לכריית מוטיבים במבנה על-שניוני Johansson, M.U. (23 ביולי 2012). "Defining and searching for structural motifs using DeepView/Swiss-PdbViewer". BMC Bioinformatics. 13 (173): 173. doi:10.1186/1471-2105-13-173. PMC 3436773. PMID 22823337. {{cite journal}}: (עזרה) Bolshoy, Alexander (2010). Genome Clustering: From Linguistic Models to Classification of Genetic Texts. Springer. p. 47. ISBN 9783642129513. נבדק ב-24 במרץ 2021. {{cite book}}: (עזרה) Shlyakhtenko LS, Potaman VN, Sinden RR, Lyubchenko YL (ביולי 1998). "Structure and dynamics of supercoil-stabilized DNA cruciforms". J. Mol. Biol. 280 (1): 61–72. CiteSeerX 10.1.1.555.4352. doi:10.1006/jmbi.1998.1855. PMID 9653031. {{cite journal}}: (עזרה) Routh ED, Creacy SD, Beerbower PE, Akman SA, Vaughn JP, Smaldino PJ (במרץ 2017). "A G-quadruplex DNA-affinity Approach for Purification of Enzymaticacvly Active G4 Resolvase1". Journal of Visualized Experiments. 121 (121). doi:10.3791/55496. PMC 5409278. PMID 28362374. {{cite journal}}: (עזרה) Largy E, Mergny J, Gabelica V (2016). "Chapter 7. Role of Alkali Metal Ions in G-Quadruplex Nucleic Acid Structure and Stability". In Astrid S, Helmut S, Roland KO S (eds.). The Alkali Metal Ions: Their Role in Life (PDF). Metal Ions in Life Sciences. Vol. 16. Springer. pp. 203–258. doi:10.1007/978-3-319-21756-7_7. PMID 26860303. Sundquist WI, Klug A (בדצמבר 1989). "Telomeric DNA dimerizes by formation of guanine tetrads between hairpin loops". Nature. 342 (6251): 825–9. Bibcode:1989Natur.342..825S. doi:10.1038/342825a0. PMID 2601741. {{cite journal}}: (עזרה) Sen D, Gilbert W (ביולי 1988). "Formation of parallel four-stranded complexes by guanine-rich motifs in DNA and its implications for meiosis". Nature. 334 (6180): 364–6. Bibcode:1988Natur.334..364S. doi:10.1038/334364a0. PMID 3393228. {{cite journal}}: (עזרה) DePamphilis, Melvin (2011). Genome Duplication. Garland Science, Taylor & Francis Group, LLC. p. 419. ISBN 9780415442060. נבדק ב-24 במרץ 2021. {{cite book}}: (עזרה) Al-Hadid, Qais (1 ביולי 2016). "R-loop: an emerging regulator of chromatin dynamics". Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai). 48 (7): 623–31. doi:10.1093/abbs/gmw052. PMC 6259673. PMID 27252122. {{cite journal}}: (עזרה) Kasamatsu, H.; Robberson, D. L.; Vinograd, J. (1971). "A novel closed-circular mitochondrial DNA with properties of a replicating intermediate". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 68 (9): 2252–2257. Bibcode:1971PNAS...68.2252K. doi:10.1073/pnas.68.9.2252. PMC 389395. PMID 5289384. Hettiarachchy, Navam S (2012). Food Proteins and Peptides: Chemistry, Functionality, Interactions, and Commercialization. CRC Press Taylor & Francis Group. p. 16. ISBN 9781420093421. נבדק ב-24 במרץ 2021. {{cite book}}: (עזרה) Dubey, R C (2014). Advanced Biotechnology. S Chand Publishing. p. 505. ISBN 978-8121942904. נבדק ב-24 במרץ 2021. {{cite book}}: (עזרה) Milner-White, E. James (26 בספטמבר 2011). "Functional Capabilities of the Earliest Peptides and the Emergence of Life". Genes. 2 (4): 674. doi:10.3390/genes2040671. PMC 3927598. PMID 24710286. {{cite journal}}: (עזרה) Milner-White, E. James (26 בספטמבר 2011). "Functional Capabilities of the Earliest Peptides and the Emergence of Life". Genes. 2 (4): 678. doi:10.3390/genes2040671. PMC 3927598. PMID 24710286. {{cite journal}}: (עזרה)