Una secuencia palindrómica es una secuencia formada por ácidos nucleicos dentro de la doble hélice de ADN y/o ARN que es la misma cuando se lee de 5′ a 3′ en una hebra y de 5′ a 3′ en la otra hebra complementaria. También se conoce como palíndromo o secuencia inversa.
El emparejamiento de nucleótidos dentro de la doble hélice del ADN es complementario y consiste en que la Adenina (A) se empareja con la Timina (T) en el ADN o con el Uracilo (U) en el ARN, mientras que la Citosina (C) se empareja con la Guanina (G). Por lo tanto, si una secuencia es palindrómica, la secuencia de nucleótidos de una hebra será la misma que su hebra complementaria inversa. Un ejemplo de secuencia palindrómica es 5′-GGATCC-3′, que tiene una cadena complementaria, 3′-CCTAGG-5′. Esta es la secuencia a la que se une la endonucleasa de restricción BamHI y la corta en un sitio de corte específico. Cuando la cadena complementaria se lee al revés, la secuencia es 5′-GGATCC-3′ que es idéntica a la primera, lo que la convierte en una secuencia palindrómica.
Otra enzima de restricción llamada EcoR1 reconoce y escinde la siguiente secuencia palindrómica:
PalíndromoEditar
Relación entre la secuencia y la estructura de la proteínaEditar
Ha habido muchos investigadores que han estudiado la relación entre las secuencias palindrómicas y las estructuras de las proteínas. Los estudios han demostrado que las frecuentes apariciones de secuencias palindrómicas, también llamadas péptidos palindrómicos, en las secuencias de proteínas no son una mera casualidad. Los científicos sugieren que estas secuencias son importantes para la estructura y la función de diferentes proteínas. Algunos de estos grupos de proteínas son las proteínas de unión al ADN, los canales iónicos y la rodopsina, las proteínas de unión a metales y los receptores, etc. Al comparar los palíndromos con las secuencias establecidas en la base de datos, los científicos pueden tratar de encontrar las funciones de las secuencias palindrómicas.
Otro tema dentro de las secuencias palindrómicas que se está estudiando es si la simetría de las secuencias palindrómicas afecta a la estructura y los pliegues de los péptidos. Una hipótesis es que al invertir la secuencia, los pliegues resultantes serían imágenes especulares del pliegue original. La conclusión es que, dado que tanto la proteína original como la inversa tienen composiciones de aminoácidos idénticas que dan lugar a patrones hidrofóbicos-hidrófilos similares, la secuencia inversa da lugar a los mismos pliegues en contraposición a los pliegues espejo. Otra hipótesis guiada por la investigación es que al invertir una secuencia, el pliegue podría cambiar o posiblemente ser destruido. Esto muestra la evidencia de que la similitud en la secuenciación inversa no refleja la similitud estructural, lo que significa que no forman estructuras proteicas simétricas.
Efecto en la inestabilidad genómica en la levaduraEditar
Las secuencias palindrómicas se han vinculado a diferentes reordenamientos genómicos en diferentes organismos dependiendo de la longitud de las secuencias repetidas. Las secuencias palindrómicas más cortas (inferiores a 30 pb) son muy estables, mientras que las secuencias más largas no son estables in vivo. Estas secuencias se dan tanto en eucariotas como en procariotas. Estas secuencias también aumentan la recombinación inter e intracromosómica entre secuencias homólogas. Las estructuras de horquilla pueden formarse a partir de secuencias palindrómicas debido al emparejamiento de bases en el ADN monocatenario. Estas estructuras pueden ser sustratos para nucleasas y enzimas de reparación específicas de la estructura, lo que puede provocar una rotura de doble cadena en el ADN. Esto conduce a la pérdida de material genómico que puede causar la recombinación meiótica. Los estudios con una secuencia palindrómica mutada de 140 pb de longitud insertada en la levadura han demostrado que disminuye la segregación postmeiótica y aumenta la tasa de conversiones génicas, mientras que las secuencias más cortas hacen lo contrario. La investigación también descubrió que, durante la meiosis, la secuencia palindrómica larga de 140 pb induce roturas de doble cadena. En la estructura de la horquilla larga, todo el bucle del tallo no está cubierto y la endonucleasa de procesamiento está expuesta, lo que hace muescas en el bucle. Esta muesca crea una brecha que es reparada por la hebra de tipo salvaje. La inducción de roturas de doble cadena durante la meiosis es lo que provoca la inestabilidad genómica.
Probabilidad de las secuencias palindrómicas en las proteínasEditar
No ha habido una abundancia de estudios centrados en el significado de las secuencias palindrómicas en las proteínas, pero sí algunos que nos dicen mucho sobre la relación entre la secuenciación palindrómica y la función de las proteínas. Pero al comprender la formación real de estas secuencias palindrómicas y sus propiedades, los investigadores pueden relacionar estas secuencias con las funciones. Se ha descubierto que la disminución de la complejidad de la composición de aminoácidos aumenta la probabilidad de una secuencia palindrómica. El siguiente paso está relacionado con la probabilidad de las secuencias palindrómicas en las proteínas, que puede deberse a la frecuente formación de hélices alfa por parte de los palíndromos.