Четырёхцепочечная структура ДНК или РНК, образованная стопкой гуаниновых тетрад, часто в промоторах генов.G-квадруплекс — это складчатая структура, которую ДНК или РНК могут принимать в участках, богатых азотистым основанием гуанином. Вместо привычной двойной спирали четыре гуанина выстраиваются в плоский квадрат, называемый тетрадой, удерживаемый водородными связями. Несколько таких квадратов накладываются друг на друга, и вся сборка стабилизируется центральным ионом, обычно калием. Эти структуры легче всего образуются в одноцепочечных участках, таких как концы хромосом или регуляторные области рядом с началом генов. Они важны потому, что могут блокировать или модулировать работу механизмов, копирующих ДНК и считывающих гены, поэтому считается, что они действуют как молекулярные переключатели. Их присутствие в промоторах генов и на концах хромосом сделало их объектом интереса в исследованиях рака и в разработке лекарств, которые фиксируют их в определённом положении.
Участок из нескольких гуанинов в одной цепи может сложиться обратно на себя так, что четыре гуанина сближаются в плоской конфигурации, каждый спаривается с двумя соседями через водородные связи. Наложение нескольких тетрад даёт стабильную компактную структуру с центральным каналом. Положительно заряженный ион, обычно калий, располагается в этом канале и координирует атомы кислорода гуанинов, значительно повышая стабильность. Точная форма зависит от последовательности и от того, какие ионы доступны.
G-квадруплексы изучаются как мишени для лекарств в онкологии, а их образование используется в биосенсорах и некоторых нанотехнологиях на основе ДНК.
Концы человеческих хромосом, теломеры, богаты гуанином и могут складываться в G-квадруплексы; стабилизация этих структур малыми молекулами может нарушить работу фермента, удлиняющего теломеры в раковых клетках.