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Concept
G-quadruplex
Résumé
redresse=1.75|vignette|Structure d'un G-quadruplex. Gauche : G-quartet. droite : G-quadruplex intramoléculaire
Un G-quadruplex (G4) est une structure secondaire à quatre brins que peuvent adopter les acides nucléiques (ADN ou ARN) riches en résidus de guanine. Cette structure repose sur des appariements de bases de type Hoogsteen formant un plateau de quatre résidus de guanine (G), également appelé « quartet ». L’empilement parallèle et ininterrompu d’au moins deux quartets, intercalés par un cation monovalent (sodium ou potassium) stabilisant la structure, constitue le G4. Ceci implique une structure primaire d’ADN contenant quatre paires de G pouvant se situer sur la même molécule d’ADN (G4 intramoléculaire) ou sur des molécules d’ADN différentes (G4 intermoléculaire).
Le placement et les liaisons pour former des G-quadruplex n'ont rien d'aléatoire et ont des fonctions peu communes. Leur structure est d'autant plus stabilisée par la présence d'un cation, le plus souvent le potassium, qui se trouve dans un canal central entre chaque paire de tétrades. Ils peuvent être formés d'ADN, d'ARN, de LNA et de PNA, et peuvent être intramoléculaires, bimoléculaires ou tétramoléculaires. Selon la direction des brins ou des parties d'un brin qui forment les tétrades, les structures peuvent être décrites comme parallèles, antiparallèles, ou mixtes. Les structures des G-quadruplex peuvent être prédites par ordinateur à partir de motifs de séquences d'ADN ou d'ARN, mais leurs structures réelles peuvent être très variées au sein et entre les motifs, jusqu'à plus de 100 000 par génome. Leurs activités dans les processus génétiques de base sont un domaine de recherche actif dans les domaines des télomères, de l'épigénétique, de la génomique fonctionnelle, et de la recherche contre le cancer.
Les G-quartets et les G-quadruplex ont été caractérisés pour la première fois en 1962 par diffraction de rayon X.
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