cruce de vacaciones
Una unión Holliday es una estructura de ácido nucleico ramificada que contiene cuatro brazos bicatenarios unidos. Estos brazos pueden adoptar una de varias conformaciones dependiendo de las concentraciones de sal tampón y la secuencia de nucleobases más cercanas a la unión. La estructura lleva el nombre de Robin Holliday , el biólogo molecular que propuso su existencia en 1964.
En biología, las uniones de Holliday son un intermediario clave en muchos tipos de recombinación genética , así como en la reparación de roturas de doble hebra . Estas uniones suelen tener una secuencia simétrica y, por lo tanto, son móviles, lo que significa que los cuatro brazos individuales pueden deslizarse a través de la unión en un patrón específico que preserva en gran medida el emparejamiento de bases . Además, en algunas moléculas de ARN funcionales aparecen uniones de cuatro brazos similares a las uniones de Holliday .
Las uniones Holliday inmóviles, con secuencias asimétricas que bloquean las hebras en una posición específica, fueron creadas artificialmente por científicos para estudiar su estructura como modelo para las uniones Holliday naturales. Estas uniones también encontraron uso posteriormente como componentes estructurales básicos en la nanotecnología del ADN , donde múltiples uniones Holliday pueden combinarse en geometrías diseñadas específicas que proporcionan a las moléculas un alto grado de rigidez estructural .
Pueden existir uniones Holliday en una variedad de isómeros conformacionales con diferentes patrones de apilamiento coaxial entre los cuatro brazos de doble hélice. El apilamiento coaxial es la tendencia de los extremos romos de los ácidos nucleicos a unirse entre sí mediante interacciones entre las bases expuestas. Hay tres conformadores posibles: una forma no apilada (o de X abierta) y dos formas apiladas. La forma no apilada domina en ausencia de cationes divalentes como Mg 2+ , debido a la repulsión electrostática entre las cadenas principales cargadas negativamente de las hebras. En presencia de al menos aproximadamente 0,1 m M Mg 2+ , la repulsión electrostática se contrarresta y predominan las estructuras apiladas. En 2000, no se sabía con certeza si el blindaje electrostático era el resultado de la unión de cationes a la unión en un sitio específico o de la presencia de una colección difusa de iones en solución. [1]
La forma no apilada es una conformación extendida, plana, casi cuadrada. Por otro lado, los confórmeros apilados tienen dos dominios continuos de doble hélice separados por un ángulo de aproximadamente 60° en dirección derecha . Dos de las cuatro hebras permanecen aproximadamente helicoidales y permanecen dentro de cada uno de los dos dominios de doble hélice, mientras que las otras dos se cruzan entre los dos dominios de forma antiparalela . [1]
Las dos posibles formas apiladas se diferencian en qué pares de brazos están apilados entre sí; cuál de los dos domina depende en gran medida de las secuencias de bases más cercanas a la unión. Algunas secuencias dan como resultado un equilibrio entre los dos confórmeros, mientras que otras prefieren un solo confórmero. En particular, las uniones que contienen la secuencia A-CC que une el punto de unión parecen preferir fuertemente el confórmero que permite que se forme un enlace de hidrógeno entre la segunda citosina y uno de los fosfatos en el punto de unión. Si bien la mayoría de los estudios se han centrado en las identidades de las cuatro bases más cercanas a la unión de cada brazo, es evidente que las bases más alejadas también pueden afectar las conformaciones de apilamiento observadas. [1]
