Sequence-specific B-DNA flexibility modulates Z-DNA formation.
Sequence-specific B-DNA flexibility modulates Z-DNA formation.
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DOI：
10.1021/ja1073068
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发表时间：
2011-02-23
影响因子：
15
通讯作者：
Al-Hashimi HM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bothe JR;Lowenhaupt K;Al-Hashimi HM
右手B-DNA向左手Z-DNA的转化是生物学中最大的结构转变之一，在基因表达和调控中起着重要作用。Z-DNA片段必须在被大量B-DNA包围的基因组内形成，并且需要产生能量昂贵的B/Z连接。在这里，我们使用天然丰度NMR R1 ρ碳弛豫测量和CD光谱的组合，序列特异性B-DNA的灵活性调节热力学倾向，形成Z-DNA和B/Z结的位置。我们观察到B-DNA在快速（ps-ns）和慢速（µ sms）时间尺度上的序列特异性灵活性，这些时间尺度定位于B/Z结形成的位点。此外，我们的研究表明，CG-重复序列在调节这种内在的B-DNA柔性方面发挥着积极的作用。综上所述，我们的研究结果表明，序列特异性B-DNA的灵活性可能提供了一种机制，用于定义基因组中Z-DNA的长度和位置。
Conversion of right-handed B-DNA into left-handed Z-DNA is one of the largest structural transitions in biology that plays fundamental roles in gene expression and regulation. Z-DNA segments must form within genomes surrounded by a sea of B-DNA and require creation of energetically costly B/Z junctions. Here, we show using a combination of natural abundance NMR R1ρ carbon relaxation measurements and CD spectroscopy that sequence-specific B-DNA flexibility modulates the thermodynamic propensity to form Z-DNA and the location of B/Z junctions. We observe sequence-specific flexibility in B-DNA spanning fast (ps-ns) and slow (µsms) timescales localized at the site of B/Z junction formation. Further, our studies show that CG-repeats play an active role tuning this intrinsic B-DNA flexibility. Taken together, our results suggest that sequence-specific B-DNA flexibility may provide a mechanism for defining the length and location of Z-DNA in genomes.
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