Hoogsteenovy páry (synonyma: Hoogsten pairs , imidazole pairs [1] ) je alternativní varianta vazby nukleotidů na komplementární řetězce DNA nebo RNA nukleové kyseliny spojené vodíkovými vazbami ne podle kanonické Watson-Crickovy vazby bází ( A- , B- a Z-DNA). U Hoogsteenových párů tvoří dvě antiparalelní nukleová vlákna vodíkové vazby podél hlavní drážky. Puriny rotují o 180° (obr. 1). Ačkoli jsou Hoogsteenovy páry pozorovány zřídka, v některých sekvencích DNA, zejména v dinukleotidech 5'-CA-3' a 5'-TA-3' [2] , existují v rovnováze se standardními Watson-Crickovými páry bází.
Deset let po zveřejnění modelu dvojité šroubovice DNA od Jamese Watsona a Francise Cricka prokázal Karst Hoogsteen alternativní krystalové struktury pro nukleotidové páry A•T a C•G [3] .
Protože Hoogsteenovy páry jsou tvořeny alternativními vodíkovými vazbami , liší se vlastnostmi od Watson-Crickových párů. Například úhel mezi dvěma glykosylovými vazbami je větší (80° pro pár A•T) a vzdálenost C1'–C1' je menší, pouze 8,2 Á , než v konvenční geometrii (10,1 Á ).
G-kvadruplexy (eng. G-quadruplex , G-tetrady nebo G4 ) jsou sekvence nukleových kyselin, které jsou obohaceny o guanin a jsou schopné tvořit struktury dvou, tří nebo čtyř řetězců. Řetězce nukleových kyselin guanosinových oligo- a polynukleotidů jsou schopny se navzájem vázat v přítomnosti monovalentního kationtu, jako je draslík. Pomocí difrakční analýzy bylo ukázáno, že takové poly(G) řetězce představují nový typ skládání DNA, čtyřřetězcovou šroubovici, kde čtyři guaninové báze z různých řetězců tvoří rovinnou strukturu drženou interakcemi GG-párů. Takové struktury jsou vysoce stabilní v roztoku a nazývají se guaninové (G)-kvartety nebo G-tetrady. Každý G-kvartet drží pohromadě celkem osm vodíkových vazeb vytvořených interakcí Watson-Crickovy strany jedné guaninové báze s Hoogsteenovou stranou druhé. G-kvadruplexy mohou být také tvořeny krátkými oligonukleotidy s odpovídající sekvencí, kterou lze schematicky zapsat jako GmXnGmXoGmXpGm, kde m je počet guaninů v G-bloku. Tyto guaniny se obvykle přímo podílejí na tvorbě G-tetradů. Xn, Xo a Xp může být jakákoliv kombinace zbytků, včetně G; takové oblasti tvoří smyčky mezi G-tetradami [4] .
Páry Watson-Crick jsou označeny „•“, například: A•T a C•G.
V trojité šroubovici jsou Hoogsteenovy páry označeny " * ", například: C•G * G+, T•A * T, C•G * G a T•A * A (obr. 3).