Hairpin ( anglicky stem-loop, hairpin ) - v molekulární biologii prvek sekundární struktury RNA , stejně jako jednovláknová DNA . Vlásenka vzniká, když se dvě sekvence stejného řetězce vzájemně doplňují a jsou navzájem spojeny, ohýbají se přes sebe a na konci tvoří nepárový úsek - smyčku. Takové komplementární sekvence jsou často palindromické sekvence .
V některých typech RNA mají vlásenky velký funkční význam (podrobnosti viz níže).
Vznik vlásenky je dán tím, zda bude výsledná struktura, konkrétně stonek a smyčka, stabilní. Pro první je klíčovou podmínkou přítomnost sekvence, která vytvořením vodíkových vazeb sama se sebou vytvoří stabilní dvoušroubovici. Stabilita šroubovice je dána její délkou a také počtem nepárových základen a v důsledku toho i výslednými „boulemi“ (jejich malý počet je povolen, zejména u dlouhé šroubovice). jako složení párových bází. Guanin a cytosin se k sobě vážou třemi vodíkovými vazbami, díky čemuž je jejich spojení stabilnější než adenin s uracilem , který je zajištěn dvěma vodíkovými vazbami. V RNA jsou páry guanin-uracil stabilizovány dvěma vodíkovými vazbami a spolu s Watson-Crickovými páry jsou také docela přijatelné. Stohovací interakce dusíkatých bází díky pí vazbám mezi cyklickými prvky bází umisťují báze do správné orientace a tím stimulují tvorbu šroubovice.
Na vznik vlásenky má vliv i stabilita vzniklé smyčky. Smyčky obsahující 3 nebo méně základen jsou prostorově a netvoří se. Příliš velké smyčky, které nemají vlastní sekundární strukturu (například pseudouzly ), jsou také nestabilní. Optimální délka smyčky je 4-8 nukleotidů . Často se vyskytující smyčka se sekvencí UUCG, známá jako tetraloop , je částečně stabilní kvůli vzájemnému ovlivňování vrstev jejích základních nukleotidů.
Nejznámější je role vlásenek v tRNA . tRNA obsahuje 3 pravé vlásenky se společným stonkem a má tak tvar jetelového listu [1] . Antikodon , který rozpoznává odpovídající kodon mRNA během translace , je umístěn na jedné ze smyček. Vlásenky se také nacházejí v miRNA [2] . Tvorba vlásenek přímo souvisí s tvorbou pseudouzlů, dalšího prvku sekundární struktury RNA.
Vlásenkové struktury byly identifikovány v mnoha ribozymech [3] [4] . Samovytahovací ribozym kladivouna obsahuje 3 vlásenky v centrální nepárové oblasti, kde se nacházejí místa excize.
Vlásenky se často nacházejí v 5' nepřeložené oblasti prokaryot . Tyto struktury se často vážou na proteiny a jsou zodpovědné za útlum , čímž se účastní regulace transkripce [5] .
V mRNA tvoří vlásenka ribozomové vazebné místo zapojené do iniciace translace [6] [7] .
Vlásenky jsou také důležité při prokaryotickém ρ-nezávislém ukončení transkripce . Během transkripce se vytvoří vlásenka, která způsobí odtržení RNA polymerázy od templátu DNA. Tento proces se nazývá ρ-nezávislá terminace transkripce a sekvence, které se toho účastní, se nazývají terminátory [8] .