Interaksi dengan protein

Interaksi dengan protein

Semua fungsi dari DNA tergantung pada interaksi dengan protein . Interaksi protein ini dapat non - spesifik , atau protein dapat mengikat secara khusus untuk urutan DNA tunggal . Enzim juga dapat mengikat DNA dan dari jumlah ini , polimerase bahwa salinan urutan basa DNA di transkripsi dan replikasi DNA sangat penting .
DNA-binding protein
Informasi lebih lanjut : protein DNA -binding
Nucleosome1.png
Interaksi DNA ( ditunjukkan dalam oranye ) dengan histon ( diperlihatkan dengan warna biru ) . Asam amino dasar protein ' mengikat gugus fosfat asam pada DNA .

Protein struktural yang mengikat DNA adalah contoh baik dipahami non - spesifik interaksi DNA - protein . Dalam kromosom , DNA diadakan di kompleks dengan protein struktural . Protein ini mengatur DNA ke dalam struktur kompak yang disebut kromatin . Pada eukariota struktur ini melibatkan DNA mengikat kompleks protein dasar kecil yang disebut histon , sedangkan pada prokariota beberapa jenis protein yang terlibat . [ 95 ] [ 96 ] The histon membentuk kompleks berbentuk cakram disebut nukleosom , yang berisi dua putaran lengkap DNA beruntai ganda melilit permukaannya . Interaksi non - spesifik terbentuk melalui residu dasar dalam membuat ikatan ion histon ke backbone gula - fosfat asam DNA , dan karena itu sebagian besar tergantung pada urutan basa [ 97 ] modifikasi kimia dari residu asam amino esensial ini termasuk metilasi . , fosforilasi dan asetilasi [ 98 ] perubahan kimia mengubah . kekuatan interaksi antara DNA dan histon , membuat DNA lebih atau kurang dapat diakses oleh faktor transkripsi dan mengubah tingkat transkripsi . [ 99 ] Other non - spesifik DNA - mengikat protein dalam kromatin termasuk kelompok protein - mobilitas tinggi , yang mengikat membungkuk atau DNA yang menyimpang . [ 100 ] protein ini penting dalam lentur array nukleosom dan mengatur mereka ke dalam struktur yang lebih besar yang membentuk kromosom . [ 101 ]

Sebuah kelompok yang berbeda dari DNA-binding protein adalah DNA-binding protein yang secara khusus mengikat DNA beruntai tunggal . Pada manusia , protein replikasi A adalah anggota terbaik dipahami dari keluarga ini dan digunakan dalam proses di mana helix ganda dipisahkan , termasuk replikasi DNA , rekombinasi dan perbaikan DNA [ 102 ] Protein ini mengikat tampaknya menstabilkan DNA beruntai tunggal dan . melindunginya dari pembentukan batang - loop atau terdegradasi oleh nucleases .
The lambda represor helix - turn- helix faktor transkripsi terikat dengan target DNA-nya [ 103 ]

Sebaliknya , protein lainnya telah berevolusi untuk mengikat urutan DNA tertentu . Yang paling intensif dipelajari dari ini adalah berbagai faktor transkripsi , yang adalah protein yang mengatur transkripsi . Setiap faktor transkripsi mengikat satu set tertentu urutan DNA dan mengaktifkan atau menghambat transkripsi gen yang memiliki urutan ini dekat dengan promotor mereka . Faktor transkripsi melakukannya dengan dua cara . Pertama , mereka dapat mengikat RNA polimerase bertanggung jawab untuk transkripsi , baik secara langsung atau melalui protein mediator lain , ini menempatkan polimerase pada promotor dan memungkinkan untuk memulai transkripsi [ 104 ] Atau , faktor transkripsi dapat mengikat enzim yang memodifikasi histon di . promotor . Hal ini akan mengubah aksesibilitas template DNA untuk polimerase . [ 105 ]

Sebagai target DNA ini dapat terjadi di seluruh genom suatu organisme , perubahan dalam kegiatan satu jenis faktor transkripsi dapat mempengaruhi ribuan gen [ 106 ] . Akibatnya , protein ini sering target dari proses transduksi sinyal yang mengontrol respon terhadap perubahan lingkungan atau diferensiasi selular dan pengembangan . Kekhasan interaksi faktor transkripsi ini ' dengan DNA berasal dari protein membuat beberapa kontak dengan tepi dasar DNA , yang memungkinkan mereka untuk " membaca " urutan DNA . Sebagian besar basis- interaksi yang dibuat dalam alur utama , di mana basis yang paling dapat diakses . [ 26 ]