En bioquímica , dos biopolímeros son antiparalelos si corren paralelos entre sí pero con direcciones opuestas (alineaciones). Un ejemplo son las dos cadenas complementarias de una doble hélice de ADN , que corren 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 se puede utilizar 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 G-cuadrúplex , 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-cuadrúplex 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 de hebra/hélice, que conecta hebras paralelas adyacentes. Si una o más de las hebras de ADN van en dirección opuesta, se denomina cuádruplex antiparalelo y puede tener forma lateral/de borde, que conecta hebras antiparalelas adyacentes, o diagonal, que une dos hebras diagonalmente opuestas. [2] La estructura de estos G-cuadrúplex se puede determinar mediante un catión.
En el ADN, el carbono 5' se encuentra en la parte superior de la cadena líder y el carbono 3' se encuentra en la sección inferior de la cadena rezagada . Las secuencias de ácidos nucleicos son complementarias y paralelas, pero van en direcciones opuestas, de ahí la designación de antiparalelas. [3] La estructura antiparalela del ADN es importante en la replicación del ADN porque replica la cadena líder en un sentido y la cadena rezagada en el otro. Durante la replicación del ADN, la cadena líder se replica de forma continua, mientras que la cadena rezagada se replica en segmentos conocidos como fragmentos de Okazaki .
La importancia de una estructura de doble hélice de ADN antiparalela se debe a su enlace de hidrógeno entre los pares de bases nitrogenadas complementarias . Si la estructura del ADN fuera paralela, el enlace de hidrógeno no sería posible, ya que los pares de bases no se emparejarían de la forma conocida. [4] Los cuatro pares de bases son: adenina , guanina , citosina y timina , donde la adenina complementa a la timina y la guanina complementa a la citosina. La transcripción sería otro problema si la estructura del ADN fuera paralela, sin sentido de la información que se lee del ADN. Esto conduciría además a la producción de proteínas incorrectas. [5]
Los polipéptidos tienen un extremo N y un extremo C , que hacen referencia 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 los polipéptidos; una proteína determinada puede representarse como su conjunto de abreviaturas únicas de aminoácidos 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 estar una al lado de la otra y antiparalelas entre sí, para permitir la unión de hidrógeno entre sus cadenas principales . Las láminas beta también pueden tener una estructura secundaria paralela o antiparalela. Sin embargo, una lámina beta antiparalela es significativamente más estable que una estructura paralela debido a sus enlaces de hidrógeno bien alineados , que están en un ángulo de 90°. [6]