tetraloop

tetraloop

Motivi strutturali, formati da quattro nucleotidi, con una tipica forma ad ansa, che svolgono un ruolo determinante nel processo di folding degli acidi nucleici e partecipano anche ad altre funzioni biologiche. I tetraloop di RNA costituiscono una struttura particolarmente stabile, ben impilata, formata da determinate anse a 4 nucleotidi, come GNRA, UNCG e CUUG, dove N indica un nucleotide qualsiasi, R una purina, A l’adenina, G la guanina, C la Citosina e U l’uracile. Un tetraloop di residui di G sarebbe alla base di un modello proposto per la struttura e il comportamento insolito delle estremità cromosomiche. Alla base di questa teoria c’è un ‘quartetto’ di G formato da interazioni G-G dove ogni G deriva da una diversa unità ripetitiva. L’associazione, che quindi non segue le tipiche leggi di accoppiamento delle basi di Watson e Crick (A-T, C-G), richiede che in due di essi si modifichi l’orientamento della base rispetto allo zucchero che passa dalla normale configurazione anti alla anomala configurazione syn. Visto che ogni unità ripetitiva contiene più di un residuo G, nel caso di associazione di altri residui di G, potrebbero formarsi più tetraloop che impilandosi l’uno sull’altro creerebbero una struttura elicoidale. In un tetraloop CCCG, uno stress indotto può spiegare la conversione da un appaiamento delle basi secondo Watson e Crick a un appaiamento di Hoogsteen che si osserva quando il pH viene abbassato. La formazione di questo inusuale appaiamento delle basi come C-C, G-A, U-G, può essere un fattore stabilizzante in quanto, per es., la distanza tra C-C è minore che nell’appaiamento di Watson e Crick. Semplici rotazioni del primo e dell’ultimo nucleotide sono sufficienti a formare questi appaiamenti ‘sbagliati’. Ciò potrebbe suggerire che gli appaiamenti G-A incontrati nel tetraloop del DNA GTTA e quelli U-G nel tetraloop dell’RNA UUGG non siano errori, ma piuttosto appaiamenti che determinerebbero maggiore stabilità. Questo dimostrerebbe che le proprietà elastiche delle catene zucchero-fosfato abbiano un ruolo determinante nel capire il meccanismo di folding sia del DNA sia dell’RNA.

→ RNA