Antiparalelismo (bioquímica)

En bioquímica, dous biopolímeros presentan antiparalelismo ou son antiparalelos se discorren paralelamente un con respecto ao outro pero en direccións opostas. Un exemplo son as dúas cadeas complementarias que forman a dobre hélice do ADN, que discorren en direccións opostas (por onde empeza unha acaba a outra).

Ácidos nucleicos

Artigos principais: ADN, Replicación do ADN e Transcrición xenética.

As moléculas de ácidos nucleicos teñen un extremo 5', por onde se considera que empeza a cadea, cun grupo fosfato, e un extremo 3' cun grupo hidroxilo, por onde acaba. Se nun extremo dun ADN bicatenario está o extremo 5' dunha das cadeas, alí está o extremo 3' da outra cadea, xa que son antiparalelas.

Cando se realiza a transcrición xenética cópiase unha molécula de ARN complementaria en dirección antiparalela a partir do ADN molde ou antisentido; neste caso a ARN polimerase sintetiza o novo ARN en dirección 5'→3', movéndose sobre o ADN desde 3' a 5'.

Durante a replicación do ADN a ADN polimerase replica o ADN tamén de forma antiparalela de xeito similar ao da transcrición.^[1] A estrutura antiparalela é importante na replicación do ADN, xa que a ADN polimerase sempre sintetiza en dirección 5'→3', polo que as dúas febras novas sintetízanse en sentido contrario, e unha sintetízase de forma continua e rápida (a febra líder) e a outra de forma lenta e descontinua formando fragmentos de Okazaki (a febra ratardada).

Cuádruplex G

Os diferentes tipos de topoloxías nos cuádruplex G: hélice propulsora, lateral, e diagonal.

Os quádruplex G (G-quadruplexes), tamén coñecidos como ADN G4 son estruturas secundarias atopadas nos ácidos nucleicos que son ricas en guanina (G).^[2] Estas estruturas están normalmente localizadas nos telómeros (os extremos dos cromosomas). Os cuádruplex G poden ser paralelos ou antiparalelos dependendo da configuración do bucle, que é un compoñente da estrutura. Se todas as febras de ADN discorren na mesma dirección, dise que o cuádruplex é paralelo, e coñécese como de febra reversa/hélice propulsora, que conecta febras paralelas adxacentes. Se unha ou máis das febras de ADN discorren en dirección oposta, denomínase quádruplex antiparalelo, e pode estar na forma lateral/de costado, conectando febras antiparalelas, ou diagonal, unindo diagonalmente dúas febras opostas.^[3] A estrutura destes cuádruplex G pode determinarse por un catión.

Polipéptidos

As cadeas polipeptídicas teñen un extremo C-terminal cun grupo carboxilo (COOH), que é por onde se considera que empezan, e un extremo N-terminal cun grupo amino (NH₂), que é por onde se considera que rematan. Dúias cadeas polipeptídicas son antiparalelas se están dispostas de modo que onde unha ten o extremo C-terminal a outra ten o N-terminal. Se as dúas teñen o extremo C-terminal no mesmo lado, entón son paralelas. Isto é importante na estrutura secundaria en folla beta.

Folla beta

Artigo principal: Folla beta.

Follas beta paralela e antiparalela.

Ilustración dos patróns de enlaces de hidróxeno (liñas descontinuas) entre dúas cadeas polipeptídicas antiparalelas con estrutura secundaria en folla beta.

Moitas proteínas poden adoptar unha disposición en folla beta antiparalela como parte da estrutura secundaria dunha soa cadea polipeptídica, ou como a estrutura adoptada por varias cadeas polipeptídicas colocadas en paralelo, como ocorre nas beta-queratinas. Nas follas beta, seccións dunha mesma cadea polipeptídica poden discorrer paralelas unhas ao lado das outras, formando entre elas pontes de hidróxeno entre os átomos de osíxeno dunha e os de hidróxeno (unidos a nitróxeno) situados enfronte implicados nos enlaces peptídicos entre os aminoácidos. Os enlaces son similares cando se trata de follas beta antiparalelas entre cadeas polipeptídicas distintas filamentosas situadas paralelamente, nas cales cando o cabo dunha empeza nun extremo C-terminal a outra nese punto acaba nun extremo N-terminal; as sucesivas cadeas que se unan así van alternando os seus extremos antiparalelamente. Non todas as follas beta son antiparalelas; existen tamén follas beta paralelas nas que todas as cadeas empezan no mesmo extremo por un C-terminal, e acaban todas no outro extremo nun N-terminal.

Complexos proteicos

Noutras asociacións de proteínas e complexos proteicos pode darse antiparalelismo cando as proteínas discorren paralelamente pero en direccións opostas.

Notas

↑ Benson, Gary. "Anti-Parellel Strands". K*Nex DNA Modeling. Boston University. Arquivado dende o orixinal o 22 de outubro de 2019. Consultado o O" outubro 2013.
↑ Routh ED, Creacy SD, Beerbower PE, Akman SA, Vaughn JP, Smaldino PJ (marzo de 2017). "A G-quadruplex DNA-affinity Approach for Purification of Enzymatically Active G4 Resolvase1". Journal of Visualized Experiments (en inglés) (121): e55496. PMC 5409278. PMID 28362374. doi:10.3791/55496.
↑ Burge S, Parkinson GN, Hazel P, Todd AK, Neidle S (2017-04-01). "Quadruplex DNA: sequence, topology and structure". Nucleic Acids Research 34 (19): 5402–15. PMC 1636468. PMID 17012276. doi:10.1093/nar/gkl655.

Véxase tamén

Outros artigos

[knex-1] Benson, Gary. "Anti-Parellel Strands". K*Nex DNA Modeling. Boston University. Arquivado dende o orixinal o 22 de outubro de 2019. Consultado o O" outubro 2013.

[2] Routh ED, Creacy SD, Beerbower PE, Akman SA, Vaughn JP, Smaldino PJ (marzo de 2017). "A G-quadruplex DNA-affinity Approach for Purification of Enzymatically Active G4 Resolvase1". Journal of Visualized Experiments (en inglés) (121): e55496. PMC 5409278. PMID 28362374. doi:10.3791/55496.

[3] Burge S, Parkinson GN, Hazel P, Todd AK, Neidle S (2017-04-01). "Quadruplex DNA: sequence, topology and structure". Nucleic Acids Research 34 (19): 5402–15. PMC 1636468. PMID 17012276. doi:10.1093/nar/gkl655.

[1]

[2]

[3]