En bioquímica , dos biopolímeros son antiparalelos si corren paralelos entre sí pero con direccionalidades opuestas (alineaciones). Un ejemplo son las dos hebras complementarias de una doble hélice de ADN , que discurren en direcciones opuestas una al lado de la otra.
Las moléculas de ácido nucleico tienen un extremo fosforilo (5') y un extremo hidroxilo (3'). Esta notación se deriva de la nomenclatura de la química orgánica y puede usarse para definir el movimiento de enzimas como las ADN polimerasas en relación con la cadena de ADN de una manera no arbitraria.
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Los cuádruplex G , también conocidos como ADN G4, son estructuras secundarias que se encuentran en los ácidos nucleicos ricos en guanina . [1] Estas estructuras normalmente se encuentran en los telómeros (los extremos de los cromosomas). El G-quadruplex puede ser paralelo o antiparalelo dependiendo de la configuración del bucle, que es un componente de la estructura. Si todas las hebras de ADN van en la misma dirección, se denomina cuádruplex paralelo y se conoce como inversión/hélice de hebra, que conecta hebras paralelas adyacentes. Si una o más de las hebras de ADN corren en dirección opuesta, se denomina cuádruplex antiparalelo y puede tener la forma de un lateral/de borde, que conecta hebras antiparalelas adyacentes, o de una forma diagonal, que une dos en diagonal. hebras opuestas. [2] La estructura de estos G-cuadruplex puede determinarse mediante un catión.
En el ADN, el carbono 5' se encuentra en la parte superior de la cadena principal y el carbono 3' se encuentra en la sección inferior de la cadena retrasada . Las secuencias de ácidos nucleicos son complementarias y paralelas, pero van en direcciones opuestas, de ahí la designación antiparalela. [3] La estructura antiparalela del ADN es importante en la replicación del ADN porque replica la cadena principal en un sentido y la cadena rezagada en el otro. Durante la replicación del ADN, la cadena líder se replica continuamente mientras que la cadena retrasada se replica en segmentos conocidos como fragmentos de Okazaki .
La importancia de una estructura de doble hélice de ADN antiparalela se debe a sus enlaces de hidrógeno entre los pares de bases nitrogenadas complementarias . Si la estructura del ADN fuera paralela, los enlaces de hidrógeno no serían posibles, ya que los pares de bases no estarían emparejados de la manera conocida. [4] Los cuatro pares de bases son: adenina , guanina , citosina y timina , donde la adenina complementa la timina y la guanina complementa la citosina. La transcripción sería otro problema si la estructura del ADN fuera paralela, sin que la información que se lee del ADN tuviera sentido. Esto conduciría aún más a la producción de proteínas incorrectas. [5]
Los polipéptidos tienen un extremo N y un extremo C , que se refieren a los extremos del polímero de una manera que refleja la dirección en la que se sintetizó el polímero . La secuencia cronológica de cada subunidad de aminoácidos es la base para la notación de direccionalidad en polipéptidos; una proteína determinada se puede representar como su conjunto de abreviaturas de aminoácidos únicas dentro de un extremo N y un extremo C.
Muchas proteínas pueden adoptar una lámina beta como parte de su estructura secundaria . En las láminas beta, las secciones de un solo polipéptido pueden correr una al lado de la otra y en forma antiparalela entre sí, para permitir la formación de enlaces de hidrógeno entre sus cadenas principales . Las láminas beta también pueden ser una estructura secundaria paralela o antiparalela. Sin embargo, una lámina beta antiparalela es significativamente más estable que una estructura paralela debido a sus enlaces H bien alineados , que se encuentran en un ángulo de 90°. [6]