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ADN y ARN: más allá de la doble hélice

Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos (azúcar + base + fosfato) que almacenan y transfieren información. Aunque la doble hélice B es la forma canónica del ADN, la evidencia moderna muestra que la estructura secundaria no canónica es funcionalmente central: un estudio con la polimerasa Klenow demostró que los i-motivos detienen la replicación mucho más que los G-cuadruplex o las horquillas, con una constante de estancamiento (k_s) de 4.5 min⁻¹ frente a 0.08 min⁻¹ del G4 antiparalelo Estructuras no canónicas vs polimerasa Klenow. Esto subraya que la topología, no solo la estabilidad termodinámica, dicta el impacto biológico.

El dicroísmo circular (CD) es el método empírico estándar para caracterizar estas conformaciones: el ADN de E. coli en condiciones fisiológicas muestra máximo cerca de 280 nm, mínimo cerca de 250 nm y cruce en 260 nm, firmas que cambian según composición de bases y estructura Dicroísmo circular para estructuras de ADN.

Estabilidad y modificaciones

La estabilidad de los dúplex puede manipularse químicamente: la incorporación del nucleósido de doble cabeza 5′(S)-C-(2-(timin-1-il)etil)timidina impuso penalizaciones térmicas consistentes (ΔT_m de −4.0 a −21.0 °C) en dúplex y uniones de tres vías Nucleósido de doble cabeza y estabilidad térmica. En contraste, los PNA (ácidos peptido-nucleicos) pueden hibridar eficazmente con dianas de ADN/ARN estructuradas que bloquean a los oligonucleótidos tradicionales Hibridación de PNA con ácidos nucleicos estructurados.

Del superenrollamiento a la predicción computacional

El superenrollamiento genera fuerzas que regulan la expresión génica (p. ej., c-myc) mediante conformaciones alternativas del ADN Superenrollamiento y regulación génica. Hoy, herramientas como DRfold2 predicen estructuras de ARN ab initio mediante modelos de lenguaje compuestos, con >100% de mejora en precisión de contacto, aunque el rendimiento decae en ARNs >200 nucleótidos DRfold2 predicción de estructura de ARN.

Límites: la mayoría de datos provienen de experimentos in vitro con oligonucleótidos sintéticos; la extrapolación al ambiente celular (iónico, proteico) es incierta Limitaciones in vitro de estructuras no canónicas. Conclusión con confianza moderada-alta: ADN y ARN son moléculas cuya función depende críticamente de su paisaje estructural, no solo de su secuencia.