Techniklexikon

Hoogsteen-Paarung

eine nichtkanonische Variante der komplementären Paarung von Nukleinsäurebasen mit Wasserstoffbrücken in der Raumstruktur von Nukleinsäuren (DNS, RNS). Die Basenpaaare nach Hoogsten, welche ursprünglich als alternatives Modell für die Komplementarität doppelsträngiger Nukleinsäuren vorgeschlagen wurden, haben einen Abstand von 0,88 nm zwischen den C1\'-Atomen der Zuckerreste der Nukleotide im Modelldoppelstrang, während die der Watson-Crick-Paarung 1,08 nm auseinanderliegen. Es wurde experimentell gezeigt, dass die Basenpaarung nach Hoogsten in doppelspiraliger DNS nicht vorkommt, während sie durchaus in Tripelhelices oder in tertiären Kontakten bei der tRNS-Raumstruktur beobachtet werden.

 

 

Hoogsteen-Paarung: Basenpaarung nach Hoogsteen in tripelhelikaler RNS. Aufsicht auf einen Querschnitt von RNS-Tripelhelices. Nur die Nukleotidbasen werden gezeigt (offene Kreise - Sauerstoff, volle Kreise - Stickstoff). Wasserstoffbrücken zwischen komplemetären Basen wurden gepunktet dargestellt. Je eine Basenpaarung ist nach den Watson-Crick-Typ (waagerecht dargestellt, der Abstand zwischen den C1\' Atomen der Ribosereste ist 10,8 Å) und eine weitere nach dem Hoogsteen-Typ (senkrecht dargestellt, Abstand zwischen den C1\' Atomen der Ribosereste ist 8,8 Å). A = Adenosin, C = Cytosin, G = Guanin, U = Uracil.

a) U:A:U-Tripel in poly(dU):poly(dA):poly(dU)

Die A:U-Paarung mit dem kurzen Abstand zwischen den C1\'-C1\'-Atomen der Ribosereste hatte Hoogsteen 1959 isoliert in einem Kristall des 1-Methylthymin und des 9-Methyladenin beobachtet.

b) C:G:C-Tripel in poly(dC):poly(dG):poly(dC)

Die Hoogsteen-Paarung erfordert die Protonierung des N₃ des Cytosins.