Struktur der langen menschlichen telomerischen RNA (TERRA): G-Quadruplexe, die aus vier und acht UUAGGG-Wiederholungen gebildet werden, sind stabile Bausteine

Die Entdeckung von langen RNA-Transkripten telomerischer Wiederholungen (TERRA) und deren Potenzial, G-Quadruplexe zu bilden, regte Studien über die möglichen Anordnungen von G-Quadruplexen entlang von TERRA an. Hier führten wir einen Ribonuklease-Schutztest durch, um die Strukturen zu untersuchen, die von langer menschlicher TERRA gebildet werden. Wir fanden heraus, dass G-Quadruplexe, die aus vier und acht UUAGGG-Wiederholungen bestehen, am widerstandsfähigsten gegen RNase T1-Verdau waren, wobei ersteres vermutlich eine all-parallel-strängig Propellerstruktur und letzteres eine Struktur mit zwei tandem gestapelten G-Quadruplex-Subeinheiten, die jeweils aus drei G-Tetrad-Schichten bestehen, annahm. Molekulare Dynamik-Simulationen von acht-Wiederholungen menschlichen TERRA-Sequenzen, die aus verschiedenen Stapeloberflächen zwischen den beiden G-Quadruplex-Subeinheiten bestehen, d.h. 5'-5', 3'-3', 3'-5' und 5'-3', demonstrierten die Stapelbarkeit für alle außer der 5'-3'-Anordnung. Eine kontinuierliche Stapelung der Schleifenbasen von einer G-Quadruplex-Subeinheit zur nächsten wurde für die 5'-5'-Stapelkonformation beobachtet. Wir schlugen auch andere mögliche Stapelanordnungen vor, die mehr als einen Verbindungsstück enthalten, das die beiden G-Quadruplex-Subeinheiten verbindet. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse schlagen wir eine anordnung wie „Perlen auf einer Schnur“ entlang menschlicher TERRA vor, wobei jede Perle entweder aus vier oder acht UUAGGG-Wiederholungen in einer Ein- oder Zwei-Block-G-Quadruplex-Anordnung besteht.