ДНК крај

ДНК крај или лепљиви крај су изрази који означавају крајеве молекула ДНК. Овај концепт је значајан у молекулској биологији, а посебно у клонирању. Овај термин је такође применљив на РНК. Лепљиви крајеви или кохезивни крајеви формирају базне парове. Свака два комплементарна кохезивна краја се могу спојити независно од њиховог порекла. Ово спајање је привремено, и ДНК лигаза је неоходна за формирање ковалентне везе између шећерно фосфатних остатака суседних нуклеотида.

Једноланчани ДНК молекули

Једноланчани отворени ДНК молекули имају два различита краја, 3' и 5' крај. Бројеви се односе на нумерицију угљеника у дезоксирибози. Она је шећер који формира знатан део основе ДНК молекула. 5' угљеник једне дезоксирибозе је везан за 3' угљеник друге путем фосфатне групе. 5' угљеник ове дезоксирибозе је затим спојен са 3' угљеником следеће, и тако дуж целог молекула.

Дволанчани молекули

Кад дволанчаних ДНК молекула ланци имају супротне смерове. Један крај молекула има 3' крај ланца 1 и 5' крај ланца 2, и вице верса на другом крају. Постојање два ланца омогућава многобројне варијације.

Тупи крајеви

Најједноставнији ДНК крај дволанчанаог молекула је туп крај код кога се оба ланца завршавају у истом базном пару. Тупи крајеви нису увек пожељни у биотехнологији пошто употреба ДНК лигаза за спајање молекула има знатно нижи принос. Они су исто тако неподесни код субклонирања јер може доћи до уметања ДНК сегмената са супротном оријентацијом од жељене. С друге стране, тупи крајеви су увек међусобно компатибилни. Ово је пример сегмента ДНК са тупим крајевима:

5'-CTGATCTGACTGATGCGTATGCTAGT-3'

3'-GACTAGACTGACTACGCATACGATCA-5'

Препусти и лепљиви крајеви

Крајеви који нису тупи имају препусте. Препуст је сегмент неспарених нуклеотида на крају ДНК молекула. Ти неспарени нуклеотиди могу да буду на било којем ланцу, чиме се формирају 3' или 5' препусти. У већини случајева они су палиндромски.

Најједноставнији случај препуста је један неспарени нуклеотид. Таква препуст је најчешће аденозин и формира се као 3' препуст помоћу неких ДНК полимераза. То се често користи у ПЦР клонирању. Производ се спаја са линеарним ДНК молекулом са 3' тиминским препустима. Пошто аденин и тимин формирају базни пар то омогућава спајање два молекула лигазом, дајући кружни молекул. Ово је пример А-препуста:

5'-ATCTGACTA-3'

3'-TAGACTGA-5'

Дужи препусти се називају кохезивни крајеви или лепљиви крајеви. Они се најчешће формирају помоћу рестрикционих ендонуклеаза приликом пресецања ДНК. Оне често пресецају ДНК ланце са четири базе имеђу места пресецања ланаца, формирајући 5' препуст са четири базе на једном молекулу и комплементарни 5' препуст на другом. Ови крајеви су кохезивни зато што се лако поново спајају лигазом. Различите рестрикционе ендонуклеазе формирају различите препусте, те је могуће пресећи ДНК сегмент са два различита ензима и затим га спојити са другим ДНК молекулом са крајевима формираним истим ензимима. Пошто препусти морају да буду комплементрни да би могли да се споје лигазом, два молекула се могу спојити само у једној оријентацији. То је често веома пожељно у молекуларној биологији.

Ово су примери комплементарних лепљивих крајева:

5'-ATCTGACT   +  GATGCGTATGCT-3'

3'-TAGACTGACTACG    +  CATACGA-5'

Они могу да формирају комплементарне базне парове на препустима:

                        GATGCGTATGCT-3'

5'-ATCTGACT            CATACGA-5'

3'-TAGACTGACTACG

Референце

Литература

• Sambrook, Joseph; David Russell (2001). Molecular Cloning: A Laboratory Manual. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press.
• Доналд Воет; Јудитх Г. Воет (2005). „ДНА Реплицатион, Репаир, анд Рецомбинатион”. Биоцхемистрy (3 изд.). Wилеy. ИСБН 9780471193500. 
• Леwин, Бењамин (1997). Генес (6. изд.). Оxфорд Университy Пресс. ИСБН 978-0-19-857779-9. 
• Броwн Т.А. (2006). Геномес (3. изд.). Гарланд Сциенце. ИСБН 978-0-8153-4138-3.