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Para otros usos, vea Motif (desambiguación) .

En una molécula biológica en forma de cadena , como una proteína o un ácido nucleico , un motivo estructural es una estructura tridimensional común que aparece en una variedad de moléculas diferentes, evolutivamente no relacionadas. [1] Un motivo estructural no tiene que estar asociado con un motivo de secuencia ; puede estar representado por secuencias diferentes y completamente no relacionadas en diferentes proteínas o ARN.

En ácidos nucleicos [ editar ]

Ver también: Base de datos no B

Dependiendo de la secuencia y otras condiciones, los ácidos nucleicos pueden formar una variedad de motivos estructurales que se cree que tienen un significado biológico.

Vástago-bucle
El apareamiento de bases intramoleculares de vástago-bucle es un patrón que puede ocurrir en el ADN monocatenario o, más comúnmente, en el ARN. [2] La estructura también se conoce como horquilla o bucle de horquilla. Ocurre cuando dos regiones de la misma hebra, generalmente complementarias en la secuencia de nucleótidos cuando se leen en direcciones opuestas, forman un par de bases para formar una doble hélice que termina en un bucle no apareado. La estructura resultante es un bloque de construcción clave de muchas estructuras secundarias de ARN.
ADN cruciforme
El ADN cruciforme es una forma de ADN no B que requiere al menos una secuencia de 6 nucleótidos de repeticiones invertidas para formar una estructura que consta de un tallo, un punto de ramificación y un bucle en forma de cruciforme, estabilizado por un superenrollamiento de ADN negativo . [3] Se han descrito dos clases de ADN cruciforme; doblado y desplegado.
G-quadruplex
Las estructuras secundarias G-cuádruplex (G4) se forman en los ácidos nucleicos por secuencias ricas en guanina . [4] Tienen forma helicoidal y contienen tétradas de guanina que pueden formarse a partir de una, [5] dos [6] o cuatro hebras. [7]
Bucle en D
Un bucle de desplazamiento o bucle D es una estructura de ADN en la que las dos hebras de una molécula de ADN de doble hebra se separan durante un tramo y se mantienen separadas por una tercera hebra de ADN. [8] Un bucle R es similar a un bucle D, pero en este caso la tercera hebra es ARN en lugar de ADN. [9] La tercera hebra tiene una secuencia de bases que es complementaria a una de las hebras principales y se empareja con ella, desplazando así la otra hebra principal complementaria en la región. Dentro de esa región, la estructura es, por tanto, una forma de ADN de triple hebra.. Un diagrama en el documento que presenta el término ilustra el bucle en D con una forma que se asemeja a una "D" mayúscula, donde la hebra desplazada formaba el bucle de la "D". [10]

En proteínas [ editar ]

En las proteínas, un motivo estructural describe la conectividad entre elementos estructurales secundarios. Un motivo individual generalmente consta de solo unos pocos elementos, por ejemplo, el motivo 'hélice-giro-hélice' que tiene solo tres. Tenga en cuenta que, si bien la secuencia espacial de elementos puede ser idéntica en todos los casos de un motivo, pueden estar codificados en cualquier orden dentro del gen subyacente . Además de los elementos estructurales secundarios, los motivos estructurales de las proteínas a menudo incluyen bucles de longitud variable y estructura no especificada. Los motivos estructurales también pueden aparecer como repeticiones en tándem .

Horquilla beta
Extremadamente común. Dos hebras beta antiparalelas conectadas por un giro cerrado de unos pocos aminoácidos entre ellas.
Clave griega
Cuatro hebras beta, tres conectadas por horquillas, la cuarta doblada sobre la parte superior.
Bucle omega
Un bucle en el que los residuos que forman el principio y el final del bucle están muy juntos. [11]
Hélice-bucle-hélice
Consiste en hélices alfa unidas por un tramo circular de aminoácidos. Este motivo se ve en factores de transcripción.
Dedo de zinc
Dos hebras beta con un extremo de hélice alfa dobladas para unir un ión de zinc . Importante en las proteínas de unión al ADN.
Hélice-vuelta-hélice
Dos hélices α unidas por una hebra corta de aminoácidos y que se encuentran en muchas proteínas que regulan la expresión génica. [12]
Nido
Extremadamente común. Tres residuos de aminoácidos consecutivos forman una concavidad de unión a aniones. [13]
Nicho
Extremadamente común. Tres o cuatro residuos de aminoácidos consecutivos forman una característica de unión a cationes. [14]

Ver también [ editar ]

  • Motivo de secuencia
  • Motivo lineal corto
  • Repeticiones en tándem de proteínas

Referencias [ editar ]

  1. ^ Johansson, MU (23 de julio de 2012). "Definición y búsqueda de motivos estructurales utilizando DeepView / Swiss-PdbViewer" . BMC Bioinformática . 13 (173). doi : 10.1186 / 1471-2105-13-173 . Consultado el 24 de marzo de 2021 .
  2. ^ Bolshoy, Alexander (2010). Agrupación de genomas: de modelos lingüísticos a clasificación de textos genéticos . Saltador. pag. 47. ISBN 9783642129513. Consultado el 24 de marzo de 2021 .
  3. ^ Shlyakhtenko LS, Potaman VN, Sinden RR, Lyubchenko YL (julio de 1998). "Estructura y dinámica de cruciformes de ADN estabilizados por superenrollamiento". J. Mol. Biol . 280 (1): 61–72. CiteSeerX 10.1.1.555.4352 . doi : 10.1006 / jmbi.1998.1855 . PMID 9653031 .  
  4. ^ Routh ED, Creacy SD, Beerbower PE, Akman SA, Vaughn JP, Smaldino PJ (marzo de 2017). "Un enfoque de afinidad de ADN G-quadruplex para la purificación de la resolución G4 activa enzimática 1" . Revista de experimentos visualizados . 121 (121). doi : 10.3791 / 55496 . PMC 5409278 . PMID 28362374 .  
  5. ^ Largy E, Mergny J, Gabelica V (2016). "Capítulo 7. Papel de los iones de metales alcalinos en la estructura y estabilidad del ácido nucleico G-Quadruplex". En Astrid S, Helmut S, Roland KO S (eds.). Los iones de metales alcalinos: su papel en la vida . Iones metálicos en ciencias de la vida. 16 . Saltador. págs. 203–258. doi : 10.1007 / 978-4-319-21756-7_7 (inactivo 2021-01-11).Mantenimiento de CS1: DOI inactivo a partir de enero de 2021 ( enlace )
  6. ^ Sundquist WI, Klug A (diciembre de 1989). "El ADN telomérico se dimeriza mediante la formación de tétradas de guanina entre bucles de horquilla". Naturaleza . 342 (6251): 825–9. Código Bibliográfico : 1989Natur.342..825S . doi : 10.1038 / 342825a0 . PMID 2601741 . S2CID 4357161 .  
  7. ^ Sen D, Gilbert W (julio de 1988). "Formación de complejos de cuatro hebras paralelas por motivos ricos en guanina en el ADN y sus implicaciones para la meiosis". Naturaleza . 334 (6180): 364–6. Código Bibliográfico : 1988Natur.334..364S . doi : 10.1038 / 334364a0 . PMID 3393228 . S2CID 4351855 .  
  8. ^ DePamphilis, Melvin (2011). Duplicación del genoma . Garland Science, Taylor & Francis Group, LLC. pag. 419. ISBN 9780415442060. Consultado el 24 de marzo de 2021 .
  9. ^ Al-Hadid, Qais (1 de julio de 2016). "R-loop: un regulador emergente de la dinámica de la cromatina" . Acta Biochim Biophys Sin (Shanghái) . 48 (7). doi : 10.1093 / abbs / gmw052 . PMID 27252122 . Consultado el 24 de marzo de 2021 . 
  10. ^ Kasamatsu, H .; Robberson, DL; Vinograd, J. (1971). "Un ADN mitocondrial circular cerrado novedoso con propiedades de un intermedio de replicación" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 68 (9): 2252–2257. Código Bibliográfico : 1971PNAS ... 68.2252K . doi : 10.1073 / pnas.68.9.2252 . PMC 389395 . PMID 5289384 .  
  11. ^ Hettiarachchy, Navam S (2012). Proteínas y péptidos alimentarios: química, funcionalidad, interacciones y comercialización . CRC Press Taylor & Francis Group. pag. 16. ISBN 9781420093421. Consultado el 24 de marzo de 2021 .
  12. ^ Dubey, RC (2014). Biotecnología avanzada . Publicación S Chand. pag. 505. ISBN 812194290X. Consultado el 24 de marzo de 2021 .
  13. ^ Milner-White, E. James (26 de septiembre de 2011). "Capacidades funcionales de los primeros péptidos y la aparición de la vida" . Genes . 2 : 674. doi : 10.3390 / genes2040671 . PMID 24710286 . Consultado el 24 de marzo de 2021 . 
  14. ^ Milner-White, E. James (26 de septiembre de 2011). "Capacidades funcionales de los primeros péptidos y la aparición de la vida" . Genes . 2 : 678. doi : 10.3390 / genes2040671 . PMID 24710286 . Consultado el 24 de marzo de 2021 . 
  • Base de datos PROSITE de dominios y familias de proteínas
  • Clasificación estructural de proteínas SCOP
  • Homología de topología de arquitectura de clase CATH
  • FSSP FSSP
  • PASS2 PASS2 - Alineaciones de proteínas como superfamilias estructurales
  • SMoS SMoS - Base de datos de motivos estructurales de superfamilia
  • S4 S4: Servidor para minería de motivos de estructura supersecundaria

Lectura adicional [ editar ]

  • Chiang YS, Gelfand TI, Kister AE, Gelfand IM (2007). "Nueva clasificación de estructuras supersecundarias de proteínas tipo sándwich descubre patrones estrictos de ensamblaje de cadenas". Las proteínas . 68 (4): 915–921. doi : 10.1002 / prot.21473 . PMID  17557333 . S2CID  29904865 .