ADN de triple cadena
.png)
ADN de triple hebra (también conocido como ADN-H o ADN-Triplex) es una estructura de ADN en la que tres oligonucleótidos se enrollan alrededor entre sí y forman una triple hélice. En el ADN de triple hebra, la tercera hebra se une a una doble hélice de ADN en forma B (mediante el emparejamiento de bases Watson-Crick) formando pares de bases de Hoogsteen o enlaces de hidrógeno de Hoogsteen invertidos.
Estructura
Se han descrito ejemplos de ADN de triple cadena de fuentes naturales con la combinación necesaria de composición de bases y elementos estructurales, por ejemplo en Satellite DNA.
Emparejamiento de bases de Hoogsteen
Una tumina (T) nucleobase puede atar a un Watson-Crick base-pairing de T-A mediante la formación de un enlace de hidrógeno Hoogsteen. Los enlaces de hidrógeno de timina con la adenosina (A) del ADN de doble tirada original para crear una base de T-A*T.
Interacciones intermoleculares e intramoleculares
Hay dos clases de ADN triplex: formaciones intermoleculares e intramoleculares. Un triplex intermolecular se refiere a la formación de un triplex entre un dúplex y una (tercera) hebra diferente de ADN. La tercera cadena puede ser de un cromosoma vecino o de un oligonucleótido formador de triplex (TFO). El ADN triplex intramolecular se forma a partir de un dúplex con hebras de homopurina y homopirimidina con simetría de repetición especular. El grado de superenrollamiento del ADN influye en la cantidad de formación de triplex intramolecular que se produce. Hay dos tipos diferentes de ADN triplex intramolecular: ADN-H y ADN-H*. La formación de H-DNA se estabiliza en condiciones ácidas y en presencia de cationes divalentes como Mg2+. En esta conformación, la cadena de homopirimidina en el dúplex se dobla hacia atrás para unirse a la cadena de purina de forma paralela. Las tríadas de bases utilizadas para estabilizar esta conformación son T-A*T y C-G*A+. La citosina de esta tríada de bases necesita ser protonada para poder formar esta triple hélice intramolecular, por lo que esta conformación se estabiliza en condiciones ácidas. El ADN H* tiene condiciones de formación favorables a pH neutro y en presencia de cationes divalentes. Esta conformación intramolecular se forma a partir de la unión de la homopurina y la cadena de purina del dúplex de forma antiparalela. Está estabilizado por tripletes de bases T-A*A y C-G*G.
Función
Oligonucleótidos formadores de triplex (TFO)
Los TFO son hebras cortas de ácido nucleico (≈15-25 nt) que se unen al surco principal del ADN bicatenario para formar estructuras de ADN triplex intramoleculares. Existe cierta evidencia de que también son capaces de modular la actividad genética in vivo. En el ácido peptídico nucleico (PNA), la columna vertebral de azúcar y fosfato del ADN se reemplaza por una columna vertebral similar a una proteína. Los PNA forman bucles P mientras interactúan con el ADN dúplex, formando un triplete con una hebra de ADN mientras desplazan a la otra. Se ha supuesto que se forman recombinaciones muy inusuales o tripletes paralelos, o R-DNA, bajo la proteína RecA en el curso de una recombinación homóloga.
Los TFO se unen específicamente a regiones de homopurina-homopirimidina que a menudo son comunes en las secuencias de genes promotores e intrones, lo que influye en la señalización celular. Los TFO pueden inhibir la transcripción uniéndose con alta especificidad a la hélice del ADN, bloqueando así la unión y la función de los factores de transcripción para secuencias particulares. Al introducir TFO en una célula (mediante transfección u otros medios), se puede controlar la expresión de ciertos genes. Esta aplicación tiene implicaciones novedosas en la mutagénesis específica de sitio y la terapia génica. En las células de cáncer de próstata humano, un factor de transcripción Ets2 está sobreexpresado y se cree que impulsa el crecimiento y la supervivencia de las células en tal exceso. Carbone et al. diseñaron un TFO específico de secuencia para la secuencia promotora Ets2 que reguló negativamente la expresión génica y condujo a una desaceleración del crecimiento celular y la muerte celular. Changxian et al. También han presentado un TFO dirigido a la secuencia promotora de bcl-2, un gen que inhibe la apoptosis.
La inhibición observada de la transcripción también puede tener efectos negativos para la salud, como su papel en el gen autosómico recesivo de la ataxia de Friedreich. En la ataxia de Fredrick, la formación de ADN triplex altera la expresión del intrón 1 del gen FXN. Esto provoca la degeneración del sistema nervioso y de la médula espinal, perjudicando el movimiento de las extremidades. Para combatir esta inestabilidad triple, se ha demostrado que las proteínas reparadoras por escisión de nucleótidos (NER) reconocen y reparan estructuras de ADN de triple hebra, restableciendo la disponibilidad total del gen previamente inhibido e inestable.
Ácidos nucleicos peptídicos (PNA)
Los ácidos nucleicos peptídicos son oligonucleótidos sintéticos que resisten la degradación de las proteasas y se utilizan para inducir la reparación en regiones de formación triplex específicas de sitios en sitios genómicos de ADN. Los PNA pueden unirse con alta afinidad y especificidad de secuencia a una secuencia de ADN complementaria a través de la unión por emparejamiento de bases de Watson-Crick y pueden formar hélices triples a través de enlaces de Hoogsteen de orientación paralela con el PNA frente al extremo 5' de la cadena de ADN. El triplete PNA-DNA es estable porque los PNA consisten en una columna vertebral pseudopeptídica con carga neutra que se une a la secuencia de ADN bicatenario (ADNbc). De manera similar a la homopirimidina en los TFO, la homopirimidina en los PNA puede formar un enlace con la homopurina complementaria en la secuencia objetivo del ADNbc. Estos análogos de ADN pueden unirse al ADNds aprovechando las condiciones ambientales del ADN y diferentes modos de reconocimiento predictivos. Esto es diferente de los TFO que se unen a través del reconocimiento del surco principal del dsDNA.
Uno de los modos de predicción utilizados para el reconocimiento es a través de una invasión dúplex. Dentro de la secuencia mixta de ADNds A – T / G – C está dirigida por un par de PNA pseudocomplementarios (pc) que pueden unirse a los ADNds mediante una doble invasión mediante la formación simultánea de diaminopurina (D) y tiouracilo (U). s) que sustituyen a la adenina y la timina, respectivamente. El par pc PNA forma una hélice PNA-ADN emparejada D-T y Us -A y G-C o C-G Watson-Crick con cada una de las hebras de ADN complementarias. Otra forma de invasión dúplex reconocida en la secuencia objetivo puede ocurrir en dsDNA que contiene secuencias T-C mixtas. Esta forma de invasión dúplex se logra mediante una secuencia complementaria de oligómeros de PNA de homopurina. Este triplete se forma a partir de un híbrido de PNA-ADN que se une en forma antiparalela a la secuencia de ADN complementaria y da como resultado una hebra de ADN no complementaria desplazada.
Además, el PNA se puede modificar para formar estructuras triples de "sujeción" en el sitio objetivo. Un tipo de “abrazadera” formada es una estructura bis-PNA, en la que dos moléculas de PNA se mantienen unidas mediante un conector flexible como el ácido 8-amino-3,6-dioxaoctanoico (O). La estructura bis-PNA forma un triplete PNA-ADN-PNA en el sitio objetivo, donde una cadena forma pares de bases de Watson-Crick con el ADN en una orientación antiparalela y la otra cadena forma pares de bases de Hoogsteen con la cadena de ADN de homopurina en el ADN. Dúplex PNA. Una PNA con abrazadera de cola (tcPNA) también es otra forma de abrazadera triple que también se puede formar. Los TcPNA contienen una cola extendida de 5 a 10 pb que forma un dúplex de PNA/ADN además de una “abrazadera” de PNA-ADN-PNA. Esto permite una unión de PNA más específica sin la necesidad de un estiramiento de homopirimidia/piridina. Se ha demostrado que estas estructuras de abrazadera tienen una alta afinidad y especificidad. La adición de residuos de lisina a uno o ambos extremos de los PNA podría usarse para aumentar la captación y unión celular.
Regulación genética
El ADN de triple cadena ha sido implicado en la regulación de varios genes. Por ejemplo, el gen c-myc ha sido ampliamente mutado para examinar el papel que desempeña el ADN triple, frente a la secuencia lineal, en la regulación genética. Un elemento promotor c-myc, denominado elemento sensible a nucleasa o NSE, puede formar tripletes intramoleculares en tándem del tipo H-DNA y tiene un motivo de secuencia repetitiva (ACCCTCCCC)4. Se examinó la NSE mutada para determinar su actividad transcripcional y su capacidad de formación de triplex intra e intermolecular. La actividad transcripcional de las NSE mutantes se puede predecir por la capacidad del elemento para formar ADN-H y no por el número de repeticiones, la posición o el número de pares de bases mutantes. Por tanto, el ADN puede ser un participante dinámico en la transcripción del gen c-myc.
Expresión genética
Según varios artículos publicados, el ADN-H tiene la capacidad de regular la expresión genética dependiendo de factores como la ubicación y las secuencias en proximidad. Aunque las regiones intergénicas del genoma procariótico han mostrado bajos rastros de ADN-H o motivos triples de origen natural, las estructuras de ADN-H han demostrado ser más prevalentes en el genoma eucariota. Se ha demostrado que el ADN-H es especialmente abundante en células de mamíferos, incluidos los humanos (1 de cada 50.000 pb). Las secuencias genéticas implicadas en la regulación genética se encuentran normalmente en las regiones promotoras del genoma eucariota.
En consecuencia, la región promotora ha mostrado la capacidad de formar ADN-H con una frecuencia más alta. Un análisis bioinformático del S. cerevisiae observó la aparición de H-DNA y otros motivos de ADN triplato en cuatro regiones organizativas: intrones, exones, regiones promotoras y regiones diversas. La bioinformática mostró un total de 148 estructuras posibles de ADN-H o ADN triplete. La región promotora representó la mayor frecuencia con 71 estructuras tripladas, mientras que los exones representaron 57 estructuras tripladas y los intrones y misceláneos representaron 2 y 18 estructuras.
Los estudios in vitro e in vivo de la expresión del genoma eucariota arrojaron uno de tres resultados: regulación positiva, regulación negativa o ningún cambio en la presencia de motivos de ADN-H. Kato et al. informaron una expresión de regulación positiva de lacZ, cuando se introdujo H-DNA en el promotor de B-lactamasa. Por otro lado, un estudio similar (Brachmachari et al.) no informó ninguna inhibición estadísticamente significativa del gen indicador lacZ cuando se insertó ADN-H en el genoma de COS de mamíferos. células. Aunque los estudios sugieren la regulación del ADN-H, el mecanismo aún está bajo investigación. Potaman et al. asocia el mecanismo de regulación genética a las interacciones entre el H-DNA y la caja TATA que se encuentra en la región promotora de Na,K-ATPasa. En las formaciones de ADN-H adyacentes a una caja TATA, la estructura del ADN-H desestabiliza los enlaces T-A esenciales para la transcripción. La interferencia con la caja TATA inhibe la maquinaria transcripcional y el inicio de la transcripción, lo que interfiere con la expresión génica. Otros mecanismos asociados con la expresión genómica de una secuencia genética en presencia de ADN-H involucran a los TFO. Los estudios in vitro han puesto de relieve una disminución de la expresión genética en presencia de TFO en células de mamíferos. Otro posible mecanismo presentado por Valentina et al. sugieren que el complejo triplex de oligonucleótidos con motivo AG de 13 unidades (complejo TFO) regula negativamente la transcripción del ARNm mediante inhibición competitiva. La inhibición directa de la expresión genética del ADN-H es clave para la mutagénesis, la inhibición de la replicación e incluso la recombinación del ADN en el genoma.
Recombinación
Se ha demostrado que los motivos H-DNA estimulan la recombinación homóloga con diferentes mecanismos. Las implicaciones iniciales para el papel del ADN-H en la recombinación surgieron a principios de la década de 1990 cuando se observó RecA, una proteína de recombinación de ADN bacteriano compuesta de ADN de triple hélice. RecA exhibe actividad enzimática esencial para la recombinación. También se ha encontrado en eucariotas recombinación homóloga que involucra motivos de ADN-H. Se ha demostrado que RadA, una proteína homóloga de RecA, tiene la misma actividad enzimática en recombinación que RecA. La proteína tiene la capacidad de promover e intercambiar cadenas homólogas a través de hélices triples paralelas. El ADN monocatenario (ADNss) y el ADN bicatenario complementario (ADNds) formarán una estructura de bucle D. Otro posible mecanismo para RecA implica que el ssDNA de dos estructuras separadas de H-DNA forme pares de bases Watson-Crick. La nueva estructura se conoce como unión Holliday, un intermedio en la recombinación homóloga. El ADN-H también se encuentra en otras formas de recombinación. En células de mamíferos, las secuencias de ADN-H mostraron una alta frecuencia de recombinación. Por ejemplo, un estudio realizado en una línea celular de mieloma de ratones encontró estructuras de ADN-H en Cγ2a y Cγ2b, que participan en el intercambio de cromátidas hermanas.
Implicaciones biológicas
Inestabilidad genética
Se han realizado investigaciones considerables sobre las implicaciones biológicas relacionadas con la presencia de ADN-H en las principales regiones de ruptura (Mbr) y en los puntos de ruptura de doble hebra de ciertos genes. Trabajos recientes han relacionado la presencia de estructuras distintas del ADN B con casos de inestabilidad genética.
Se encontraron secuencias de formación de ADN H con repetición especular de polipurina vecinas al promotor P1 del gen c-MYC y están asociadas con los principales puntos de ruptura de esta región. También se observaron casos de inestabilidad genética en la descendencia F1 de ratones transgénicos después de la incorporación de secuencias formadoras de ADN H humano emparejadas con secuencias de ADN Z en sus genomas donde no se había informado previamente de inestabilidad. Además, la formación de R.R.Y. Se han observado conformaciones de ADN-H en el Mbr del gen bcl-2. Se ha postulado que la formación de estas estructuras causa la translocación t(14;18) observada en muchos cánceres y en la mayoría de los linfomas foliculares. Esta observación ha llevado a investigaciones que indicaron que se puede observar una disminución sustancial en los eventos de translocación después de bloquear la formación de ADN-H alterando ligeramente la secuencia de esta región. También se ha observado que tramos largos de GAA·TTC forman estructuras de ADN-H muy estables. Se ha demostrado que las interacciones entre estas dos estructuras de ADN-H, denominadas ADN pegajoso, interrumpen la transcripción del X25, o gen de la frataxina. Dado que los niveles reducidos de la proteína frataxina están asociados con la ataxia de Friedreich, se ha sugerido que la formación de esta inestabilidad es la base de esta enfermedad genética. Se ha observado ADN de triple hebra en ADN satélite superenrollado en regiones donde el número de copias de microsatélites es muy variable, junto con estructuras de ADN Z de repetición invertida dentro de una unidad de repetición de ADN satélite más grande de 2,1 kb.
Además, se ha demostrado que el ADN-H causa mutaciones relacionadas con procesos celulares críticos como la replicación y transcripción del ADN. La importancia de estos procesos para la supervivencia ha llevado al desarrollo de complejos mecanismos de reparación del ADN que permiten a las células reconocer y reparar los daños en el ADN. Las estructuras de ADN no canónicas pueden percibirse como daños por parte de la célula, y trabajos recientes han demostrado una mayor prevalencia de mutaciones cerca de secuencias que no forman ADN B. Algunas de estas mutaciones se deben a las interacciones entre el H-DNA y las enzimas involucradas en la replicación y transcripción del ADN, donde el H-DNA interfiere con estos procesos y desencadena varios mecanismos de reparación del ADN. Esto puede causar inestabilidad genética e implica al ADN-H en la formación de cáncer.
Replicación del ADN
Se ha demostrado que la replicación del ADN afecta la función de varias enzimas reparadoras del ADN. La formación de ADN-H implica la formación de ADN monocatenario (ADNss), que es más susceptible al ataque de las nucleasas. Se ha demostrado que varias nucleasas interactúan con el ADN-H de manera dependiente o independiente de la replicación.
Un estudio que utilizó células humanas encontró que las nucleasas de reparación por escisión de nucleótidos (NER) ERCC1-XPF y ERCC1-XPG inducían inestabilidad genética. Estas enzimas escinden el ADN-H en el bucle formado por las dos hebras unidas por enlaces de hidrógeno de Hoogsteen y el extremo 5' extremo de la otra hebra unida por enlaces de hidrógeno de Watson-Crick, respectivamente. Se ha demostrado que esta escisión induce grandes deleciones que provocan roturas de doble hebra (DSB) en el ADN que pueden provocar inestabilidad genética. En las células deficientes en ERCC1-XPF y ERCC1-XPG, estas deleciones fueron menos prevalentes cerca de las secuencias formadoras de H-DNA. Además, se encontraron más mutaciones en células deficientes en ERCC1-XPF y ERCC1-XPG en ausencia de replicación del ADN, lo que sugiere que procesan el H-DNA de una manera independiente de la replicación.
Como alternativa, se descubrió que la nucleasa reparadora de la replicación del ADN FEN1 suprime la inestabilidad genética. De manera similar a ERCC1-XPG, FEN1 escinde el ADN H en el extremo 5' Extremo de la hebra que no participa en el enlace de hidrógeno de Hoogsteen. Las células HeLa deficientes en FEN1 mostraron una mayor prevalencia de deleciones cerca de las secuencias que forman el ADN-H, pero la mutagénesis inducida por el ADN-H fue más pronunciada en las células deficientes en FEN1 en presencia de replicación del ADN. Esto sugiere que FEN1 suprime la mutagénesis inducida por H-DNA de una manera dependiente de la replicación.
El ADN-H se ha implicado en la etiología del cáncer humano debido a la prevalencia de secuencias que forman ADN-H cerca de los puntos de interrupción de la translocación en los genomas del cáncer. La actividad de la nucleasa mediada por replicación con H-DNA destaca otra forma de mutagénesis inducida por H-DNA y conduce al crecimiento del cáncer.
Transcripción
Las secuencias que forman el ADN-H también pueden causar inestabilidad genética al interferir y detener la transcripción prematuramente. El desenrollamiento del ADN implicado en la transcripción lo hace más susceptible a sufrir daños. En la reparación acoplada a la transcripción (TCR), una lesión en la cadena plantilla de ADN detiene la función de la ARN polimerasa y envía señales a los factores del TCR para que resuelvan el daño estirándolo. El ADN-H puede percibirse como una de estas lesiones.
Un estudio que observó la transcripción mediante la ARN polimerasa T7 en un análogo de secuencia estable de formación de ADN H encontró un bloqueo de la transcripción en la unión dúplex a tríplex. En este caso, la cadena plantilla era la cadena central del ADN-H, y la dificultad para romper sus enlaces de hidrógeno de Watson-Crick y Hoogsteen impidió que la transcripción progresara.
Cuando se observó la transcripción por T7 en el promotor P0 del gen c-MYC, los productos de transcripción acortados que se encontraron indicaron que la transcripción se detuvo en las proximidades de la secuencia de formación de ADN H aguas abajo. del promotor. La formación de ADN-H en esta región impide que T7 descienda por la hebra plantilla debido al impedimento estérico que provoca. Esto detiene la transcripción y envía señales a los factores TCR para que resuelvan el ADN-H, lo que da como resultado la escisión del ADN que puede causar inestabilidad genética. La simetría especular y la prevalencia de residuos de guanina en el gen c-MYC le confieren una alta propensión a la formación de estructuras de ADN no canónicas. Esto, junto con la actividad de los factores TCR durante la transcripción, lo hace altamente mutagénico y desempeña un papel en el desarrollo del linfoma de Burkitt y la leucemia.
Aplicaciones
Las regiones de ADN de triple hebra se pueden generar mediante la asociación de oligonucleótidos formadores de triplex (TFO) y ácidos peptídicos nucleicos (PNA). Históricamente, se ha demostrado que la unión de TFO inhibe la transcripción, la replicación y la unión de proteínas al ADN. También se ha demostrado que los TFO vinculados a mutágenos promueven el daño del ADN e inducen mutagénesis. Aunque se sabe que el TFO obstaculiza la transcripción y replicación del ADN, estudios recientes han demostrado que el TFO se puede utilizar para mediar modificaciones genéticas específicas de un sitio tanto in vitro como in vivo. Otro estudio reciente también ha demostrado que los TFO se pueden utilizar para la supresión de oncogenes y protooncogenes para reducir el crecimiento de células cancerosas. Por ejemplo, un estudio reciente ha utilizado TFO para reducir la muerte celular en células de hepatoma mediante la disminución de la expresión de MET.
Los PNA TFO tienen la capacidad de mejorar las frecuencias de recombinación, lo que lleva a una edición específica y dirigida de genes. La triple hélice PNA-DNA-PNA puede ser reconocida por el propio mecanismo de reparación del ADN de la célula, que sensibiliza el ADN circundante para la recombinación homóloga. Para que una estructura de PNA específica de sitio medie la recombinación dentro de una secuencia de ADN, se puede acoplar una estructura bis-PNA con un fragmento de ADN de 40 nt que sea homólogo a una región adyacente en el gen diana. Se ha demostrado que la unión de un TFO a una cadena de ADN donante induce la recombinación del gen objetivo y la región objetivo del gen adyacente. El mecanismo de esta forma de recombinación y reparación se ha relacionado con la vía de reparación por escisión de nucleótidos (NER), que desempeña un papel en el reconocimiento y reparación de estructuras triples. Múltiples investigaciones sugieren que el grupo A del xeroderma pigmentoso (XPA) y la proteína de replicación A (RPA), que son factores NER, pueden unirse específicamente como un complejo a estructuras triples entrecruzadas. Se sabe que este mecanismo, junto con otros, desempeña un papel en el reconocimiento y reparación de estructuras triples.
La administración in vivo de TFO ha sido una barrera importante en el uso de TFO para la modificación genética. Un estudio sobre la focalización in vivo de células madre hematopoyéticas propuso una nueva técnica de conjugación de moléculas de PNA con péptidos de penetración celular (CPP) junto con nanopartículas de ácido poli(láctico-co-glicólico) (PLGA) para permitir modificaciones de 6 pb en el gen CCR5. La edición del gen CCR5 se ha relacionado con la resistencia al VIH-1. Las CPP son proteínas que pueden transportar con éxito "carga", como pequeñas proteínas o moléculas, al interior de las células. Los PGLA son materiales biodegradables que encapsulan moléculas de PNA como nanopartículas para modificaciones del genoma en sitios específicos. El estudio encontró que las nanopartículas de PNA-DNA PGLA podían editar eficazmente las células madre hematopoyéticas con menor toxicidad y libres de virus, y la conjugación con CPP ofrecía una dirección directa a los genes para la mutagénesis específica del sitio en las células madre.
En un nuevo estudio sobre la terapia génica de la fibrosis quística (FQ), se diseñaron tres ácidos peptídicos nucleicos (PNA) de sujeción de la cola junto con una molécula de ADN donante para ser administrados mediante nanopartículas para corregir las mutaciones F508 del en el regulador de conductancia transmembrana de la fibrosis quística ( CFTR) en células epiteliales bronquiales humanas in vivo e in vitro. La mutación F508 del es la mutación que ocurre con mayor frecuencia y que lleva a una persona a tener FQ. La mutación F508 conduce a una pérdida de función del CFTR, que es un canal de cloruro de la membrana plasmática que está regulado por un monofosfato de adenosina cíclico (AMPc). En este estudio, pudieron crear un nuevo enfoque de tratamiento para la FQ mediante el uso de nanopartículas para corregir la mutación F508 del CFTR tanto in vitro en células epiteliales bronquiales humanas (HBE) como in vivo en un Modelo de ratón con FQ que resultó en la aparición de transporte de cloruro dependiente de CFTR.
Historia
Las estructuras de ADN de triple cadena eran hipótesis comunes en la década de 1950, cuando los científicos luchaban por descubrir la verdadera forma estructural del ADN. Watson y Crick (que más tarde ganaron el Premio Nobel por su modelo de doble hélice) consideraron originalmente un modelo de triple hélice, al igual que Pauling y Corey, quienes publicaron una propuesta para su modelo de triple hélice en 1953, así como su colega científico Fraser. . Sin embargo, Watson y Crick pronto identificaron varios problemas con estos modelos:
- Fosfatos cargados negativamente cerca del eje se repelen, dejando la cuestión de cómo la estructura de tres cadenas permanece unida.
- En un modelo triple-helix (específicamente Pauling y el modelo de Corey), algunas de las distancias van der Waals parecen ser demasiado pequeñas.
El modelo de Fraser se diferenciaba del de Pauling y Corey en que en su modelo los fosfatos están en el exterior y las bases en el interior, unidos entre sí por enlaces de hidrógeno. Sin embargo, Watson y Crick encontraron que el modelo de Fraser estaba demasiado mal definido para comentar específicamente sus deficiencias.
En 1957 se describió una estructura alternativa de ADN de triple cadena. Felsenfeld, Davies y Rich predijeron que si una cadena contuviera solo purinas y la otra solo purinas, la cadena sufriría un cambio conformacional para formar una hélice de ADN de triple cadena. . Se predijo que el ADN de triple hebra (ADN-H) estaría compuesto por una hebra de polipurina y dos hebras de polipirimidina. Se pensaba que ocurría en un solo proceso biológico in vivo: como producto intermedio durante la acción de la enzima de recombinación RecA de E. coli. Los primeros modelos de la década de 1960 predijeron la formación de complejos entre oligonucleótidos policetiílicos y de guanina. Los modelos sugirieron interacciones conocidas como emparejamiento de Hoogsten (interacciones no Watson-Crick) ubicadas en el surco principal. Poco después se predijeron triples hélices compuestas por una hebra de pirimidina y dos de purina. El descubrimiento de tramos de ADN-H en plásmidos superenrollados generó el máximo interés moderno en la función potencial de las estructuras triples en las células vivas. Además, pronto se descubrió que la homopirimidina y algunos oligonucleótidos ricos en purinas pueden formar una estructura estable de ADN-H con las estructuras específicas de secuencia de unión de homopurina-homopirimidina en los dúplex de ADN.