Una secuencia palindrómica es una secuencia de ácido nucleico en una molécula de ADN o ARN bicatenario en la que la lectura en una determinada dirección (por ejemplo, de 5' a 3' ) en una cadena es idéntica a la secuencia en la misma dirección (por ejemplo, de 5' a 3'). ) en la hebra complementaria . Por tanto, esta definición de palíndromo depende de que las hebras complementarias sean palindrómicas entre sí.
El significado de palíndromo en el contexto de la genética es ligeramente diferente de la definición utilizada para palabras y oraciones. Dado que una doble hélice está formada por dos hebras antiparalelas de nucleótidos que corren en direcciones opuestas , y los nucleótidos siempre se emparejan de la misma manera ( adenina (A) con timina (T) en el ADN o uracilo (U) en el ARN; citosina ( C) con guanina (G)), se dice que una secuencia de nucleótidos (monocatenaria) es palíndromo si es igual a su complemento inverso . Por ejemplo, la secuencia de ADN es palindrómica con su complementoACCTAGGT nucleótido por nucleótido porque al invertir el orden de los nucleótidos en el complemento se obtiene la secuencia original. TGGATCCA
Una secuencia de nucleótidos palindrómica es capaz de formar una horquilla . La porción del tallo de la horquilla es una porción pseudobicatenaria ya que toda la horquilla es parte de la misma (única) hebra de ácido nucleico. Los motivos palindrómicos se encuentran en la mayoría de los genomas o conjuntos de instrucciones genéticas . Se han investigado especialmente en los cromosomas bacterianos y en los llamados Elementos Mosaicos Intercalados Bacterianos ( BIME ) esparcidos sobre ellos. En 2008, un proyecto de secuenciación del genoma descubrió que grandes porciones de los cromosomas X e Y humanos están dispuestos como palíndromos. [1] Una estructura palindrómica permite que el cromosoma Y se repare a sí mismo doblándose por la mitad si un lado está dañado.
Palindromes also appear to be found frequently in the peptide sequences that make up proteins,[2][3] but their role in protein function is not clearly known. It has been suggested that the existence of palindromes in peptides might be related to the prevalence of low-complexity regions in proteins, as palindromes are frequently associated with low-complexity sequences. Their prevalence may also be related to the propensity of such sequences to form alpha helices[4] or protein/protein complexes.[5]
Palindromic sequences play an important role in molecular biology. Because a DNA sequence is double stranded, the base pairs are read, (not just the bases on one strand), to determine a palindrome. Many restriction endonucleases (restriction enzymes) recognize specific palindromic sequences and cut them. The restriction enzyme EcoR1 recognizes the following palindromic sequence:
5'- G A A T T C -3' 3'- C T T A A G -5'
The top strand reads 5'-GAATTC-3', while the bottom strand reads 3'-CTTAAG-5'. If the DNA strand is flipped over, the sequences are exactly the same (5'GAATTC-3' and 3'-CTTAAG-5'). Here are more restriction enzymes and the palindromic sequences which they recognize:
Palindromic sequences may also have methylation sites.[citation needed]These are the sites where a methyl group can be attached to the palindromic sequence. Methylation makes the resultant gene inactive; this is called insertional inactivation or insertional mutagenesis. For example, in PBR322 methylation at the tetracyclin resistant gene makes the plasmid liable to tetracyclin; after methylation at the tetracyclin resistant gene if the plasmid is exposed to antibiotic tetracyclin, it does not survive.
La diversidad de genes del receptor de células T (TCR) se genera mediante inserciones de nucleótidos tras la recombinación V(D)J de sus segmentos V, D y J codificados en la línea germinal . Las inserciones de nucleótidos en las uniones VD y DJ son aleatorias, pero algunos pequeños subconjuntos de estas inserciones son excepcionales, ya que de uno a tres pares de bases repiten inversamente la secuencia del ADN de la línea germinal. Estas secuencias palindrómicas complementarias cortas se denominan nucleótidos P. [6]