Ac de păr ( în engleză stem-loop, hairpin ) - în biologia moleculară, un element al structurii secundare a ARN -ului , precum și al ADN- ului monocatenar . Un ac de păr se formează atunci când două secvențe ale aceluiași lanț sunt complementare una cu cealaltă și sunt conectate între ele, îndoindu-se una peste alta și formând o secțiune nepereche la sfârșit - o buclă. Astfel de secvențe complementare sunt adesea secvențe palindromice .
În unele tipuri de ARN, agrafele de păr au o importanță funcțională deosebită (a se vedea mai jos pentru mai multe detalii).
Formarea unui ac de păr este determinată de dacă structura rezultată, și anume tulpina și bucla, va fi stabilă. Pentru prima, condiția cheie este prezența unei secvențe care, prin formarea de legături de hidrogen cu ea însăși, formează o dublă helix stabilă. Stabilitatea helix-ului este determinată de lungimea sa, precum și de numărul de baze nepereche și, ca urmare, de „bulfurile” rezultate (un număr mic dintre ele este permis, în special pentru un helix lung), precum și ca alcătuirea bazelor pereche. Guanina și citozina se leagă între ele prin trei legături de hidrogen, ceea ce face legătura lor mai stabilă decât adenina cu uracil furnizată de două legături de hidrogen. În ARN, perechile guanină-uracil sunt stabilizate prin două legături de hidrogen și, împreună cu perechile Watson-Crick, sunt, de asemenea, destul de acceptabile. Interacțiunile de stivuire a bazelor azotate, datorită legăturilor pi dintre elementele ciclice ale bazelor, poziționează bazele în orientarea corectă și astfel stimulează formarea unei elice.
Stabilitatea buclei rezultate are, de asemenea, un efect asupra formării unui ac de păr. care conțin 3 sau mai puține baze sunt imposibile din punct de vedere spațial și nu se formează. Buclele prea mari care nu au propria lor structură secundară (de exemplu, pseudonoduri ) sunt, de asemenea, instabile. Lungimea optimă a buclei este de 4-8 nucleotide . O buclă care apare frecvent cu secvența , cunoscută sub numele de tetraloop , este parțial stabilă datorită interacțiunilor de stivuire a nucleotidelor sale constitutive. UUCG
Rolul acelor de păr în ARNt este cel mai cunoscut . ARNt conține 3 ace de păr adevărate cu o tulpină comună și are astfel forma unei foi de trifoi [1] . Antidonul , care recunoaște codonul ARNm corespunzător în timpul translației , este situat pe una dintre bucle. Acele de păr se găsesc și în miARN [2] . Formarea acelor de păr este direct legată de formarea pseudonodurilor, un alt element al structurii secundare a ARN-ului.
Structurile acelor de păr au fost identificate în multe ribozime [3] [4] . Ribozima cu cap de ciocan autoextractivă conține 3 ac de păr în regiunea centrală nepereche, unde sunt localizate locurile de excizie.
Acele de păr se găsesc adesea în regiunea 5’ netradusă a procariotelor . Aceste structuri se leagă adesea de proteine și sunt responsabile de atenuare , participând astfel la reglarea transcripției [5] .
În ARNm, ac de păr formează situsul de legare a ribozomului implicat în inițierea translației [6] [7] .
Accele de păr sunt, de asemenea, importante în terminarea transcripțională independentă de ρ procariotă . În timpul transcripției, se formează un ac de păr, care face ca ARN polimeraza să se desprindă de șablonul ADN. Acest proces se numește terminarea ρ-independentă a transcripției, iar secvențele implicate în aceasta se numesc terminatori [8] .