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Lexikon der Biologie: bending von DNA

bending von DNA, Bezeichnung für die Fähigkeit der DNA (Desoxyribonucleinsäuren), eine gekrümmte Konformation einzunehmen. Die früher verwendeten Bezeichnungen "intrinsisches" bzw. "protein-induziertes" DNA-bending werden inzwischen meist durch die Begriffe DNA-curvature bzw. DNA-bending ersetzt. Der erste Begriff wird für gekrümmte Zustände der DNA benutzt, die durch Eigenschaften des betrachteten DNA-Abschnitts selbst hervorgerufen werden. Hierbei handelt es sich oft um kurze dA-Abschnitte, die sich periodisch auf der DNA-Doppelhelix in einem Abstand von ca. 10–11 bp so wiederholen, daß sie bei der räumlichen Anordnung der DNA auf einer Seite der Helix zu liegen kommen. Durch besondere Eigenschaften der A/T-Bereiche ergibt es sich, daß die DNA durch Verengung der kleinen Grube verformt wird, so daß sich eine geringe Krümmung der Helix ergibt, auf deren Innenseite die dA-Abschnitte liegen. Je mehr dieser dA-Folgen periodisch hintereinander aufgereiht sind, desto stärker wird die Krümmung des gesamten betreffenden DNA-Bereichs. Es sind jedoch auch andere Basenabfolgen bekannt, die zu einer Verkleinerung der kleinen Grube und somit zur Krümmung von DNA führen können. Die zweite Bezeichnung, "DNA-bending", wird mittlerweile meist nur noch für die durch Einwirkung von Proteinen entstandene Verformung von DNA benutzt (Protein-DNA-Interaktion). DNA-bending ergibt sich z. B. sehr oft durch Bindung von Transkriptionsfaktoren an regulatorisch wirksame Bereiche in Kontrollregionen von Genen (Kontrollgene). Diese "erzwungene" Krümmung der DNA wird durch Interaktionen von Aminosäureseitenketten der DNA-bindenden Domänen der betreffenden Proteine mit den Basen und dem Phosphat-Rückgrat der DNA hervorgerufen. Durch die Krümmung entsteht schließlich eine engere und damit stabilere Interaktion von Protein und DNA (induced fit). – Als mögliche Funktionen des DNA-bending werden unter anderem Einflüsse auf die Regulation der Transkription und das Nucleosomen-Phasing diskutiert.

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