Par de bases de Hoogsteen

Un par de bases Hoogsteen es una variación de apareamiento de la base en ácidos nucleicos como el A • T par. En esta manera, dos nucleobases en cada hilo pueden ser mantenidos unidos por enlaces de hidrógeno en el surco principal. Un par de bases Hoogsteen aplica la posición N7 de la base de purine (como un aceptador de la obligación de hidrógeno) y grupo de C6 amino (como un donante), que ligan el Watson-calambre (N3–N4) la cara de la base de pyrimidine.

Historia

Diez años después de que James Watson y Francis Crick publicaron su modelo del ADN doble hélice, Karst Hoogsteen relató una estructura de cristal de un complejo en el cual los análogos de A y T formaron un par de bases que tenía una geometría diferente de esto descrito por Watson y Crick. Del mismo modo, una geometría alternativa que empareja la base puede ocurrir para G • C pares. Hoogsteen indicó que si los modelos alternativos que unen el hidrógeno estuvieran presentes en el ADN, entonces la doble hélice tendría que asumir una forma completamente diferente. Los pares de bases de Hoogsteen, sin embargo, raramente se observan.

Propiedades químicas

Los pares de Hoogsteen tienen propiedades completamente diferentes de pares de bases del Watson-calambre. El ángulo entre las dos obligaciones glycosylic (ca. 80 ° en el A • T par) es más grande y el C1′–C1′ distancia (ca. 20:60 o 8.6 Å) son más pequeñas que en la geometría regular. En algunos casos, llamados invirtió pares de bases de Hoogsteen, una base se hace girar 180 ° con respecto al otro.

En algunas secuencias del ADN, sobre todo CA y TA dinucleotides, los pares de bases de Hoogsteen existen como entidades pasajeras que están presentes en el equilibrio termal con pares de bases del Watson-calambre estándares. El descubrimiento de las especies pasajeras requirió el uso de técnicas NMR que sólo se han aplicado recientemente a macromoléculas.

Los pares de bases de Hoogsteen se han observado en complejos del ADN de la proteína. Algunas proteínas han evolucionado para reconocer sólo un tipo del par de bases y usar interacciones intermoleculares para cambiar el equilibrio entre las dos geometrías.

El ADN tiene muchos rasgos que permiten su reconocimiento específico para la secuencia por proteínas. Se pensó al principio que este reconocimiento implicaba principalmente interacciones específicas que unen el hidrógeno entre cadenas del lado del aminoácido y bases. Pero pronto se hizo claro que no había ninguna correspondencia de uno a uno identificable — es decir no había ningún código simple para leerse. La parte del problema es que el ADN se puede someter a cambios estructurales que deforman la doble hélice clásica. Las variaciones que resultan en el modo que las bases del ADN se presentan a proteínas pueden afectar así el mecanismo de reconocimiento.

Se ha hecho evidente que la deformación en la doble hélice es dependiente de la sucesión de bases. Esto permite a proteínas reconocer la forma del ADN en una manera nostálgica del modo que reconocen otras proteínas y pequeñas moléculas ligand. Por ejemplo, las extensiones de bases de T y A pueden estrechar el surco menor del ADN (los más estrechos de los dos surcos en la doble hélice), así realzando potenciales electrostáticos negativos locales y creando sitios de unión para apropiadamente colocado, positivamente residuos del aminoácido arginine cargados.

Estructuras de Triplex

Este apareamiento de la base non-Watson-Crick permite que los terceros hilos serpenteen alrededor de los duplexes, que se reúnen en el modelo del Watson-calambre y forman helices tres veces varado tal como (poly (dA) • 2poly (dT)) y (poly (rC) • 2poly (rC)). También se puede ver en estructuras tridimensionales del ARN de transferencia.

Estructuras de Quadruplex

También permite la formación de estructuras secundarias de ADN varado solo y ARN G-rich llamado G-quadruplexes (G4-ADN y G4-ARN) al menos en vitro. Se necesitan cuatro trillizos de G, separado por espaciadores cortos. Esto permite la asamblea de cuartetos planos que se forman de asociaciones apiladas de guanines unido de hoogsteen.

Apareamiento de la base de la hélice triple

Watson y los pares de bases del Calambre se indican por "un ·", "-", o "." un (ejemplo: A • T, o poly (rC) • 2poly (rC)).

Hoogsteen pares de bases de la hélice triples se indican por "un *" o "un:" (ejemplo: C • G*G +, T • A*T, C • G*G o T • A*A).

Véase también



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