ในโมเลกุลชีวภาพที่มีลักษณะคล้ายโซ่เช่นโปรตีนหรือ กรดนิวคลีอิกลวดลายโครงสร้าง คือ โครงสร้างสามมิติทั่วไปที่ปรากฏในโมเลกุลที่แตกต่างกันหลากหลายชนิดซึ่งไม่มีความสัมพันธ์กันในเชิงวิวัฒนาการ^{[ 1 ]}ลวดลายโครงสร้างไม่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับลวดลายลำดับมันสามารถแสดงได้ด้วยลำดับที่แตกต่างกันและไม่มีความสัมพันธ์กันโดยสิ้นเชิงในโปรตีนหรือ RNA ที่แตกต่างกัน

ขึ้นอยู่กับลำดับและเงื่อนไขอื่นๆ กรดนิวคลีอิกสามารถสร้างโครงสร้างหลากหลายรูปแบบ ซึ่งเชื่อว่ามีความสำคัญทางชีววิทยา

ก้านห่วง

การจับคู่เบสภายในโมเลกุลแบบก้านห่วงเป็นรูปแบบที่สามารถเกิดขึ้นได้ใน DNA สายเดี่ยวหรือใน RNA ที่พบได้บ่อยกว่า^{[ 2 ]}โครงสร้างนี้ยังเป็นที่รู้จักกันในชื่อแฮร์พินหรือแฮร์พินลูป เกิดขึ้นเมื่อสองบริเวณของสายเดียวกัน ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นลำดับนิวคลีโอไทด์ที่เสริมกันเมื่ออ่านในทิศทางตรงกันข้าม จับคู่เบสเพื่อสร้างเกลียวคู่ที่สิ้นสุดที่ลูปที่ไม่มีการจับคู่ โครงสร้างที่ได้เป็นส่วนประกอบสำคัญของโครงสร้างทุติยภูมิของ RNA หลายชนิด

ดีเอ็นเอรูปกากบาท

DNA รูปกากบาท เป็นรูปแบบหนึ่งของ DNA ที่ไม่ใช่ B ซึ่งต้องใช้ ลำดับนิวคลีโอไทด์อย่างน้อย 6 ตัว ที่ ซ้ำกันแบบกลับด้านเพื่อสร้างโครงสร้างที่ประกอบด้วยลำต้น จุดแตกแขนง และห่วงในรูปทรงกากบาท ซึ่งมีความเสถียรโดยการขดตัวของ DNA เชิง ลบ^{[ 3 ]}มีการอธิบาย DNA รูปกากบาทไว้ 2 ประเภท คือ แบบพับและแบบไม่พับ

จี-ควอดรูเพล็กซ์

โครงสร้างทุติยภูมิG-quadruplex (G4) เกิดขึ้นในกรดนิวคลีอิกโดยลำดับที่มีกัวนีนจำนวน มาก ^{[ 4 ]} มีรูปร่างเป็นเกลียวและประกอบด้วยกัวนีนเททราดที่สามารถก่อตัวขึ้นจากหนึ่ง^{[ 5 ]}สอง^{[ 6 ]}หรือสี่สาย^{[ 7 ]}

ห่วงดี

ลูปการแทนที่หรือD-loopคือ โครงสร้าง DNAที่สายสองสายของโมเลกุล DNA สองสายแยกออกจากกันในช่วงหนึ่งและถูกยึดไว้ด้วยสาย DNA สายที่สาม^{[ 8 ]} R -loopคล้ายกับ D-loop แต่ในกรณีนี้สายที่สามเป็น RNA แทนที่จะเป็น DNA ^{[ 9 ]} สายที่สามมี ลำดับ เบสที่เสริมกับสายหลักสายหนึ่งและจับคู่กับสายนั้น จึงแทนที่สายหลักที่เสริมกันอีกสายหนึ่งในบริเวณนั้น ภายในบริเวณนั้นโครงสร้างจึงเป็นรูปแบบของDNA สามสายแผนภาพในเอกสารที่แนะนำคำนี้แสดงให้เห็น D-loop ด้วยรูปร่างที่คล้ายกับตัวอักษร "D" ตัวใหญ่ โดยที่สายที่ถูกแทนที่ก่อตัวเป็นลูปของ "D" ^{[ 10 ]}

ในโปรตีน โครงสร้างโมทีฟจะอธิบายถึงการเชื่อมต่อระหว่างองค์ประกอบโครงสร้างทุติยภูมิ โมทีฟแต่ละแบบมักประกอบด้วยองค์ประกอบเพียงไม่กี่อย่าง เช่น โมทีฟ 'เฮลิกซ์-เทิร์น-เฮลิกซ์' ซึ่งมีเพียงสามอย่าง โปรดทราบว่า แม้ลำดับเชิงพื้นที่ขององค์ประกอบอาจเหมือนกันในทุกกรณีของโมทีฟ แต่ลำดับการเรียงตัวขององค์ประกอบในยีนอาจอยู่ในลำดับใดก็ได้นอกจากองค์ประกอบโครงสร้างทุติยภูมิแล้ว โครงสร้างโมทีฟของโปรตีนมักรวมถึงลูปที่มีความยาวแปรผันและโครงสร้างที่ไม่ระบุ โครงสร้างโมทีฟอาจปรากฏเป็นแบบซ้ำกันเป็นชุดก็ได้

กิ๊บติดผมเบต้า

พบได้บ่อยมาก เป็นสายเบต้าสอง สาย ที่วางตัวขนานกันในทิศทางตรงกันข้ามโดยเชื่อมต่อกันด้วยการโค้งงอเล็กน้อยของกรดอะมิโนเพียงไม่กี่ตัวระหว่างกัน

ลายกรีก

เส้นใยเบต้าสี่เส้น สามเส้นเชื่อมต่อกันด้วยกิ๊บติดผม ส่วนเส้นที่สี่พับทับด้านบน

โอเมก้าลูป

ลูปที่สารตกค้างที่ประกอบเป็นจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของลูปอยู่ใกล้กันมาก^{[ 11 ]}

เฮลิกซ์-ลูป-เฮลิกซ์

ประกอบด้วยเกลียวอัลฟาที่เชื่อมต่อกันด้วยส่วนของกรดอะมิโนที่เป็นห่วง โครงสร้างแบบนี้พบได้ในปัจจัยการถอดรหัส (transcription factors)

นิ้วสังกะสี

สายเบต้าสองสายที่มีปลายเกลียวอัลฟาพับงอเพื่อจับไอออนสังกะสีมีความสำคัญในโปรตีนที่จับกับดีเอ็นเอ

เฮลิกซ์-เทิร์น-เฮลิกซ์

เกลียวอัลฟา 2 อันที่เชื่อมต่อกันด้วยสายกรดอะมิโนสั้นๆ และพบในโปรตีนหลายชนิดที่ควบคุมการแสดงออกของยีน^{[ 12 ]}

รัง

พบได้บ่อยมาก กรดอะมิโนสามตัวที่เรียงต่อกันจะก่อให้เกิดแอ่งที่จับกับแอนไอออน^{[ 13 ]}

ซอก

พบได้บ่อยมาก กรดอะมิโนสามหรือสี่ตัวที่เรียงต่อกันจะก่อให้เกิดคุณสมบัติการจับกับแคตไอออน^{[ 14 ]}

• ลำดับโมทีฟ
• ลวดลายเส้นตรงสั้นๆ
• โปรตีนซ้ำกันเป็นคู่

• Chiang YS, Gelfand TI, Kister AE, Gelfand IM (2007). "การจำแนกโครงสร้างซูเปอร์เซคันดารีแบบใหม่ของโปรตีนคล้ายแซนด์วิชเผยให้เห็นรูปแบบที่เข้มงวดของการประกอบสาย" Proteins . 68 (4): 915– 921. doi : 10.1002/prot.21473 . PMID  17557333 . S2CID  29904865 .