Wie entstehen große und kleine Furchen in der DNA-Helix? [Duplikat]

Zuerst der MAJOR-Groove. Dies kann berücksichtigt werden, indem man vergisst, dass die beiden DNA-Stränge getrennt sind, und sie in meinem Diagramm unten als miteinander verschmolzen wie ein Seil oder ein elektrisches Kabel betrachtet. Das Kabel wird um eine Achse gewickelt, die man sich als gedachten Stab vorstellen kann. Man könnte das Kabel eng um die Achse wickeln, sodass es immer Kontakt mit sich selbst hat und keinen Zwischenraum dazwischen hat (wie ganz links), oder man kann es weniger eng umwickeln, mit Zwischenraum dazwischen (folgende Bilder). Letzteres passiert, und der Raum, der durch das Wickeln des Seils verbleibt, ist die große Rille (weil sie breiter ist als die kleine Rille, zu der wir als nächstes kommen).

Also zu Ihrer Frage, was bewirkt, dass diese Windung so ist, wie sie ist – das heißt, was verursacht die besondere Steigung der DNA-Helix? Dies ist vermutlich die thermodynamisch stabilste Konformation, die die Stärke der Wasserstoffbindung zwischen den Basen maximiert (am linearsten, nicht zu nahe oder zu weit entfernt) und die sterische und elektrische Abstoßung minimiert (das Phosphatrückgrat ist negativ geladen).

Als nächstes die MINOR-Groove. Wir müssen jetzt bedenken, dass unser „Kabel“ eigentlich aus zwei DNA-Strängen besteht – einem Zucker-Phosphat-Rückgrat mit den gepaarten Basen in der Mitte. Obwohl die Basen in der Mitte liegen, ist der Raum zwischen den beiden Zucker-Phosphat-Strängen nicht vollständig besetzt. Dadurch entsteht eine weitere Furche – die kleine Furche – weniger breit und ganz anderen Ursprungs als die große Furche, aber immer noch in der Lage, bestimmte kleine Proteine ​​aufzunehmen. Dies ist übrigens bei der dargestellten Elektrokabel-Analogie der Fall. Das Kabel besteht aus zwei elektrischen Drähten, die jedoch in demselben Kunststoffisolator eingeschlossen sind.

Also zu Ihrer Frage, was verursacht die Moll-Groove? Dies ist nur die dreidimensionale Form des DNA-Doppelstrangs, die die Moleküle widerspiegelt, aus denen er besteht. Die großen Phosphatgruppen kann man sich wie breite Röhren auf beiden Seiten vorstellen, während die Basen zwischen den Strängen flach sind und so zu einer Rille führen, egal ob sie zu einer Helix gewunden oder (in der Vorstellung) gestreckt ist.

(Die „große“ Rille ist im Vergleich zur „kleinen“ Rille in der Kabelanalogie übertrieben groß, aber ich hoffe, sie verdeutlicht den Unterschied zwischen den beiden.)