¿Qué tipos de enlaces de hidrógeno se sabe que existen en las estructuras secundarias del ARN?

Estoy programando una implementación de un algoritmo para la coincidencia de patrones en estructuras de ARN. El algoritmo asume los siguientes tipos de pares de bases:

  • Simple : sin pares de bases (solo la estructura primaria del ARN)
  • Individual : cada base se puede conectar como máximo a otra base
  • Múltiple : cada base se puede conectar al máximo a un número de otras bases (donde 'número' puede ser constante o infinito)

Aunque no hay ningún problema con la implementación de los tipos de pares de bases anteriores (aparte de la probable alta complejidad de cálculo), me pregunto si todos ellos se observaron en ARN reales.

En particular, estoy interesado en los siguientes casos:

  • Un par de bases entre dos bases adyacentes i,j.
  • Una base (i) que se conecta a dos bases diferentes (j, k) (i no es adyacente a jo/y k).
  • Una base (i) que se conectaba a más de dos bases diferentes, todas ellas no adyacentes a i.

¿Pueden estos existir? ¿Algunos? Si pueden, ¿qué tan común es su existencia?

Respuestas (2)

Con mucho, el tipo más común de par de bases es el par de bases de Watson-Crick en una hélice de ARN. Esos son comparablemente fáciles de predecir, por ejemplo, Mfold y el paquete Vienna RNA pueden hacer esto.

Los triples de bases, tres nucleobases que forman enlaces de hidrógeno entre sí, no son infrecuentes en los ARN con una estructura terciaria compleja. Incluso hay una base de datos de triples de ARN , aunque esta también contiene triples en los que no las tres bases hacen contacto entre sí.

También hay cuádruplex , pero allí cada base solo hace contacto con otras dos bases. No sé si hay estructuras donde una base hace contacto con más de otras dos.

Un par de bases entre dos bases adyacentes i,j.

No es posible. Para formar un enlace de hidrógeno intramolecular, el ARN tiene que doblarse. La longitud de persistencia, es decir, la longitud mínima de la cadena requerida para la flexión, es de alrededor de 4 bases para ssRNA (no estoy muy seguro de este número. En este momento no puedo ubicar la referencia exacta. Recuerdo este número de la parte posterior de mi cabeza que escuché en alguna parte).

Una base (i) que se conecta a dos bases diferentes (j, k) (i no es adyacente a jo/y k).

Definitivamente es posible para un par después de considerar la duración de la persistencia. Si una sola base está unida a más de dos bases, al menos una interacción debería formar un enlace que no sea de tipo Watson-Crick, como lo indica el científico loco.

Una base (i) que se conectaba a más de dos bases diferentes, todas ellas no adyacentes a i

Muy menos probable. No hay informes conocidos. Incluso si sucede, el enlace será débil debido a la limitación en el número de sitios donantes/aceptores de enlaces H en las bases.