Las nucleobases pueden interactuar entre sí de varias maneras. En general, cuando pensamos en el emparejamiento de bases, pensamos en interacciones entre el borde Watson-Crick del nucleótido.
Sin embargo, dependiendo de la orientación y los ángulos con los que se colocan los nucleótidos entre sí, hay hasta 12 tipos diferentes de interacciones que un nucleótido puede tener con otro.
Para comenzar, un nucleótido en realidad tiene tres interfaces únicas que pueden tener contactos de enlace de hidrógeno. El Watson-Crick Edge es la interfaz canónica de emparejamiento de bases, pero el Hoogsteen Edge de la purina y el CH Edge de la pirimidina también son interfaces viables. Finalmente, está el Sugar Edge que incluye el 2’OH de la ribosa. Usando la nomenclatura de la estructura del ADN, esto también es representativo de los lados Major Groove y Minor Groove.
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Además, puede haber un cambio adicional en la orientación si los enlaces glucosídicos son cis o trans el uno del otro. En el ADN y ARN en forma A y en forma B, los enlaces estarán en la configuración cis . No es que sea suficiente, los hilos pueden ser paralelos o antiparalelos. [1]
Cuando resumimos todos estos tipos posibles de interacciones, obtenemos 12 posibilidades según lo definido por la convención de Leontis y Westhof. [1]
En las estructuras de ARN, solo el 60% de los pares de bases son en realidad pares de bases canónicos de Watson-Crick en la configuración antic cis WC / WC. Una gran parte de por qué las predicciones de la estructura terciaria son tan difíciles. En total, debe haber 16 × 12 = 192 posibles tipos de emparejamientos.
Al observar todas las diversas estructuras de cristal y estructuras de RMN, se han visto 128 de ellas. Otros 16 se han observado en modelos computacionales. Un resumen de las 192 posibles interacciones se muestra en la siguiente figura. [2]
Para responder directamente a la pregunta, qué sucede si A intenta unirse con C o G, depende de cómo interactúa, pero aquí hay algunas estructuras de pares A: G y A: A vistos en el ribosoma [3] [4]:
a. Azúcar: Hoogsteen cis
C. WC: WC cis
mi. Hoogsteen: WC cis
yo. Azúcar: azúcar trans
j. WC: WC trans
k. WC: Hoogsteen trans
Una consecuencia importante de estas estructuras alternativas es que ya no puede adoptar una forma de A o una hélice de forma B. Pero aún es posible tener un enlace AG o AC.
[1] Nomenclatura geométrica y clasificación de pares de bases de ARN.
[2] Los pares de bases no Watson-Crick y su isostericidad asociada m …
[3] [correo electrónico protegido] : A: A y A: G pares de bases en los extremos de 16 S y 23 …
[4] [correo electrónico protegido]