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Tétrada de guanina

Izquierda: Una tétrada de guanina con un catión central.
Derecha: Tres tétradas de guanina que contribuyen a la estructura de un G-cuadrúplex.

En biología molecular, una tétrada de guanina (también conocida como G-tetrada o G-cuarteto ) es una estructura compuesta por cuatro bases de guanina en una disposición plana cuadrada . [1] [2] Contribuyen de manera más destacada a la estructura de los G-cuadrúplex , donde sus enlaces de hidrógeno estabilizan la estructura. [3] [4] Por lo general, hay al menos dos tétradas de guanina en un G-cuadrúplex, y a menudo presentan enlaces de hidrógeno de estilo Hoogsteen . [1]

Las tétradas de guanina están formadas por secuencias ricas en guanina, como GGGGC. [5] También pueden desempeñar un papel en la dimerización de ARN no endógenos para facilitar la replicación de algunos virus. [5] Las tétradas de guanina se dimerizan a través de sus extremos 5' ya que es energéticamente más favorable . [6]

Pueden estabilizarse mediante cationes centrales , como litio, sodio, potasio, rubidio o cesio . [7] [8] Sin embargo, aún forman una variedad de estructuras diferentes. [1] Las tétradas de guanina no siempre son estables, pero la estructura de azúcar-fosfato del ADN puede ayudar a la estabilidad de las propias tétradas de guanina. [1] Las tétradas de guanina son más estables cuando se apilan, ya que las fuerzas intermoleculares entre cada capa ayudan a estabilizarlas. [9]

Las tétradas de guanina también pueden influir en la recombinación , la replicación y la transcripción. [1] [2] Por ejemplo, las tétradas de guanina se encuentran en la región promotora de la familia Myc de oncogenes . [10] También funcionan en el cambio de clase de inmunoglobulina y pueden desempeñar un papel en el genoma del VIH . [11] Las tétradas de guanina aparecen con frecuencia en las regiones teloméricas del ADN. [3]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcde Kogut, Mateusz; Kleist, Cyprian; Czub, Jacek (20 de abril de 2016). "Las simulaciones de dinámica molecular revelan el equilibrio de fuerzas que gobiernan la formación de una tétrada de guanina, una unidad estructural común del ADN G-quadruplex". Nucleic Acids Research . 44 (7): 3020–3030. doi :10.1093/nar/gkw160. ISSN  1362-4962. PMC  4838382 . PMID  26980278.
  2. ^ ab Walsh, K.; Gualberto, A. (5 de julio de 1992). "MyoD se une a la estructura del ácido nucleico de la tétrada de guanina". Revista de química biológica . 267 (19): 13714–13718. doi : 10.1016/S0021-9258(18)42272-7 . ISSN  0021-9258. PMID  1320026.
  3. ^ ab Sundquist, Wesley; Klug, Aaron (1989). "El ADN telomérico se dimeriza mediante la formación de tétradas de guanina entre bucles de horquilla". Nature . 342 (6251): 825–829. Bibcode :1989Natur.342..825S. doi :10.1038/342825a0. PMID  2601741. S2CID  4357161.
  4. ^ Meyer, Michael; Brandl, Maria; Sühnel, Jürgen (1 de septiembre de 2001). "¿Las tétradas de guanina se estabilizan mediante enlaces de hidrógeno bifurcados?". The Journal of Physical Chemistry A . 105 (35): 8223–8225. Bibcode :2001JPCA..105.8223M. doi :10.1021/jp011179i. ISSN  1089-5639.
  5. ^ ab Yu, H.; Li, T.; Qiao, W.; Chen, Q.; Geng, Y. (2007). "La tétrada de guanina y la secuencia palindrómica desempeñan papeles críticos en la dimerización del ARN del virus espumoso bovino". Archivos de Virología . 152 (12): 2159–2167. doi :10.1007/s00705-007-1047-5. ISSN  0304-8608. PMID  17712597. S2CID  19794444.
  6. ^ Kogut, Mateusz; Kleist, Cyprian; Czub, Jacek (20 de septiembre de 2019). "¿Por qué los G-cuadrúplex se dimerizan a través de los extremos 5'? Fuerzas impulsoras de la dimerización del ADN G4 examinadas en detalle atómico". PLOS Computational Biology . 15 (9): e1007383. Bibcode :2019PLSCB..15E7383K. doi : 10.1371/journal.pcbi.1007383 . ISSN  1553-734X. PMC 6774569 . PMID  31539370. 
  7. ^ Azargun, Mohammad; Fridgen, Travis D. (30 de septiembre de 2015). "Tétradas de guanina: espectroscopia IRMPD, SORI-CID con resolución energética y estudio computacional de M(9-etilguanina)4+ (M = Li, Na, K, Rb, Cs) en fase gaseosa". Química física Química Física . 17 (39): 25778–25785. Bibcode :2015PCCP...1725778A. doi :10.1039/C5CP00580A. ISSN  1463-9084. PMID  25845669.
  8. ^ Fancui, Meng; Weiren, Xu; Chengbu, Liu (mayo de 2004). "Estudio teórico de la incorporación de 6-tioguanina en una tétrada de guanina y su influencia en la tétrada de ion metálico guanina". Chemical Physics Letters . 389 (4): 421–426. Bibcode :2004CPL...389..421M. doi :10.1016/j.cplett.2004.03.128.
  9. ^ Cj, Lech; B, Heddi; At, Phan (1 de febrero de 2013). "Apilamiento de bases de guanina en ácidos nucleicos G-quadruplex". Investigación de ácidos nucleicos . 41 (3): 2034–46. doi :10.1093/nar/gks1110. PMC 3561957 . PMID  23268444. 
  10. ^ Phan, Anh Tuân; Kuryavyi, Vitaly; Gaw, Hai Yan; Patel, Dinshaw J. (agosto de 2005). "Interacción de moléculas pequeñas con una estructura de G-quadruplex de tracto de cinco guaninas del promotor MYC humano". Nature Chemical Biology . 1 (3): 167–173. doi :10.1038/nchembio723. ISSN  1552-4469. PMC 4690526 . PMID  16408022. 
  11. ^ Laughlan, Gerard; Murchie, Alastair; Norman, David (22 de julio de 1994). "La estructura cristalina de alta resolución de un tetraplex de guanina de cadena paralela" (PDF) . Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia . 265 (5171): 520–524. Bibcode :1994Sci...265..520L. doi :10.1126/science.8036494. JSTOR  2884414. PMID  8036494.

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