Faits :
A.
La société G._ SA, actuellement en liquidation (ci-après : G._ SA), est propriétaire de l'immeuble sis Grand-Rue 16 - rue du Cheval Blanc 2, sur la parcelle n° 4'901, feuille 26 de la commune de Genève-Cité, également dénommé "Maison Vautrain". Ainsi qu'il résulte de l'état locatif du 23 mars 2009, cet immeuble compte actuellement un local au sous-sol, deux arcades commerciales au rez-de-chaussée, un commerce au premier étage, deux bureaux à usage commercial (un au premier étage et l'autre au quatrième), ainsi que dix-sept appartements, du premier au quatrième étage (pour trente-quatre pièces). Le nombre de pièces moyen par logement est de deux. Le bâtiment est fortement dégradé, voire insalubre par endroits.
Le 10 juin 2009, G._ SA a déposé une demande d'autorisation de construire en vue de la rénovation de l'immeuble en question, ainsi que de la mise en place d'un ascenseur et de la transformation des appartements. Le projet faisait passer le nombre d'appartements de quinze à six. Dans le cadre de l'instruction de la demande, la Commission des monuments, de la nature et les sites (ci-après : la CMNS) a procédé à plusieurs visites de l'immeuble pour constater sa valeur historique et désigner les éléments dignes de protection qui devaient être maintenus. Des préavis favorables (ou favorables sous conditions) ont été émis par la Direction générale de l'aménagement du territoire, la Direction générale de l'eau, le Service de l'énergie, la Police du feu, la Ville de Genève, le Service juridique LDTR, le Service "sécurité locataires", la CMNS et le Service des monuments et des sites.
Par décision du 17 janvier 2013, le Département des constructions et des technologies de l'information du canton de Genève (devenu depuis le 11 décembre 2013 le Département de l'aménagement, du logement et de l'énergie) a octroyé l'autorisation sollicitée; l'autorisation prévoyait que les conditions figurant dans les préavis du Service des monuments et des sites, de la Ville de Genève, du Service "sécurité locataires", du Service de l'énergie et de la Direction générale de l'eau devaient être respectées et faisaient partie intégrante de l'autorisation; conformément à l'état locatif futur, les surfaces commerciales seraient regroupées au rez-de-chaussée et au premier étage, les autres niveaux étant réservés à l'habitation; les travaux de transformation nécessitant le départ des locataires, l'ouverture du chantier était subordonnée à leur relogement à satisfaction.
B.
A._, B._, C._, D._, E._, F._ (ci-après: A._ et consorts), locataires de cet immeuble, ont recouru contre l'autorisation du 17 janvier 2013 auprès du Tribunal administratif de première instance du canton de Genève (ci-après: le TAPI). Après avoir procédé à une audience de comparution personnelle des parties, le TAPI a rejeté le recours, par jugement du 19 novembre 2013.
Dans l'intervalle, par arrêté du 30 octobre 2013, le Conseil d'Etat du canton de Genève a déclaré le bâtiment litigieux, monument classé. Les éléments à conserver désignés par le Service des monuments et des sites dans sa liste du 15 décembre 2011 devaient être intégrés dans l'objectif de protection recherché.
C.
A._ et consorts ont interjeté un recours contre le jugement du 19 novembre 2013 auprès de la Chambre administrative de la Cour de justice du canton de Genève (ci-après: le Cour de justice). Après avoir procédé à une inspection locale en présence des parties et d'une commissaire de la CMNS le 4 novembre 2014, la Cour de justice a rejeté le recours, par arrêt du 3 mai 2016.
D.
Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A._ et consorts demandent principalement au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt du 3 mai 2016 et de déclarer nulle l'autorisation de construire du 17 janvier 2013. Ils concluent subsidiairement au renvoi de la cause à l'instance précédente pour complément d'instruction et nouvelle décision au sens des considérants.
La Cour de justice renonce à se déterminer et persiste dans les considérants et le dispositif de son arrêt. G._ SA conclut principalement au rejet du recours et subsidiairement à la fixation du loyer après travaux de la pièce créée dans les combles à 3'405 francs par an et au renvoi de la cause au service LDTR afin qu'il modifie l'état locatif en conséquence. Le Département de l'aménagement, du logement et de l'énergie conclut aussi au rejet du recours. Un second échange d'écritures a eu lieu, au terme duquel les parties ont maintenu leurs conclusions respectives. Les recourants se sont encore déterminés par courrier du 14 novembre 2016.
E.
Par ordonnance du 12 juillet 2016, le Président de la Ire Cour de droit public a admis la requête d'effet suspensif formée par les recourants.

Considérant en droit :
1.
Dirigé contre une décision finale (<ref-law>) prise en dernière instance cantonale (art. 86 al. 1 let. d LTF) dans le domaine du droit public des constructions (<ref-law>), le recours est en principe recevable comme recours en matière de droit public selon les <ref-law>, aucune des exceptions prévues à l'<ref-law> n'étant réalisée. En tant que locataires de l'immeuble litigieux, les recourants sont particulièrement touchés par l'arrêt attaqué qui confirme l'autorisation de transformer le bâtiment qui aurait pour conséquence de supprimer neuf appartements dont ceux des recourants. Ils ont pris part à la procédure de dernière instance cantonale, de sorte que leur qualité pour agir au sens de l'<ref-law> est donnée.
Dans leur réplique, les recourants esquissent une démonstration d'une mensuration prétendument erronée de la pièce supplémentaire à créer dans les combles. Or, selon la jurisprudence du Tribunal fédéral, le mémoire de réplique ne saurait être utilisé aux fins de présenter de nouvelles conclusions ou de nouveaux griefs qui auraient déjà pu figurer dans l'acte de recours (<ref-ruling> consid. 1d/aa p. 77 et les références citées). Admettre le contraire aurait en effet pour conséquence de prolonger les délais légaux, ce qui est expressément prohibé par l'<ref-law> et de créer des inégalités de traitement. Les recourants auraient dû se prévaloir de ces arguments dans leur recours. Il s'ensuit que ce moyen ne peut être pris en considération.
Pour le surplus, les conditions de recevabilité du recours étant réunies, il y a lieu d'entrer en matière.
2.
Dans sa duplique du 20 octobre 2016, la société intimée a produit un plan daté du 17 octobre 2016. Cette pièce nouvelle, postérieure à l'arrêt attaqué, est irrecevable (<ref-law>).
3.
Dans un grief d'ordre formel qu'il convient d'examiner en premier lieu, les recourants se plaignent d'un établissement inexact de quatre faits.
3.1. Le Tribunal fédéral fonde son raisonnement sur les faits établis par l'autorité précédente (<ref-law>), sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte - notion qui correspond à celle d'arbitraire au sens de l'art. 9 Cst. (<ref-ruling> consid. 2.3 p. 266; <ref-ruling> consid. 4.1.2 p. 62) - ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> (<ref-law>). Si la partie recourante entend s'écarter des constatations de fait de l'autorité précédente, elle doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions de l'<ref-law> seraient réalisées et la correction du vice susceptible d'influer sur le sort de la cause (<ref-law>; ATF <ref-ruling> consid. 4.1.2 p. 62). A défaut, il n'est pas possible de tenir compte d'un état de fait divergent de celui qui est contenu dans l'acte attaqué. En particulier, le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur des critiques de type appellatoire portant sur l'état de fait ou sur l'appréciation des preuves (<ref-ruling> consid. 10.1 p. 444; <ref-ruling> consid. 5.1 p. 356 et les arrêts cités).
3.2. Les recourants reprochent d'abord à la Cour de justice de ne pas avoir mentionné que sur les cinq juges ayant participé à l'inspection locale, l'un a été remplacé par un autre juge lors des délibérations. Vu le raisonnement qui suit (cf. infra consid. 4), cet élément n'est pas susceptible d'avoir une incidence sur l'issue de la procédure.
Les intéressés font grief ensuite à l'instance précédente d'avoir résumé de façon incomplète le préavis de la CMNS du 9 septembre 2014 et d'avoir omis de mentionner le passage selon lequel "les indications constructives de l'ascenseur ne répondent pas aux critères de conservation du patrimoine". Ce grief doit être rejeté puisque, si la CMNS a relevé que l'ascenseur ne répondait en l'état pas aux critères de conservation du patrimoine, elle a fixé les conditions permettant d'y remédier avant l'ouverture du chantier; l'autorisation de construire a expressément repris ces conditions. La cour cantonale n'a ainsi pas établi les faits de manière insoutenable en ne mentionnant pas ce point.
Les recourants critiquent encore la Cour de justice en ce qu'elle a constaté que "l'objectif à terme de la rénovation de cet immeuble est sa vente", alors que cet objectif ne serait pas établi et serait inconnu à ce jour. Ce grief peut être d'emblée écarté, puisque la cour cantonale n'a pas versé dans l'arbitraire en retenant ce fait puisqu'elle s'est fondée sur une déclaration d'un liquidateur de G._ SA. Les recourants n'expliquent aucunement les motifs pour lesquels il serait insoutenable de prendre en compte ladite déclaration.
Enfin, les recourants estiment que la contradiction quant à la surface de la nouvelle pièce dans les combles, 24 m 2 dans la partie "en fait" et 25 m 2 dans la partie "en droit" permet de déduire un établissement arbitraire des faits. La divergence d'1 m 2est une erreur de plume que le Tribunal de céans rectifie d'office (<ref-law>) : il ressort des plans figurant au dossier et visés ne varietur par le Département de l'aménagement, du logement et de l'énergie que la surface est de 24 m 2. Les recourants soutiennent donc en vain que ladite surface est inconnue à ce jour. Le grief d'administration arbitraire des preuves que formulent à cet égard les recourants - qui avaient sollicité une expertise notamment pour calculer la surface de cette future pièce - doit également être rejeté pour les mêmes motifs.
En définitive, mal fondé, le grief de l'établissement arbitraire de ces quatre faits doit donc être rejeté.
4.
Se référant aux art. 29 al. 2 et 30 al. 1 Cst., les recourants se prévalent d'une composition irrégulière de la Cour de justice, au motif qu'un des juges qui a assisté à l'inspection locale a été remplacé par un autre au moment des délibérations.
4.1. L'art. 29 al. 2 Cst. garantit aux parties le droit d'être entendues.
Quant à l'art. 30 al. 1 Cst., il garantit à toute personne dont la cause doit être jugée dans une procédure judiciaire le droit à ce que sa cause soit portée devant un tribunal établi par la loi, compétent, indépendant et impartial; il interdit les tribunaux d'exception.
C'est en premier lieu à la lumière des règles cantonales applicables d'organisation et de procédure qu'il convient d'examiner si une autorité judiciaire ou administrative a statué dans une composition conforme à la loi. Sur ce point, le pouvoir d'examen du Tribunal fédéral est limité à l'arbitraire (<ref-ruling> consid. 2.1.2.1; <ref-ruling> consid. 1.3.2 p. 338).
En l'occurrence, les recourants ne se prévalent d'aucune disposition du droit judiciaire genevois qui interdirait le remplacement d'un juge par un autre en cours de procès. Ils ne se plaignent pas de la violation de dispositions cantonales. Par ailleurs, les art. 32 et 33 de la loi d'organisation judiciaire genevoise du 26 septembre 2010 (LOJ; RS/GE E 2 05) n'interdisent pas le remplacement d'un juge.
4.2. Selon une jurisprudence constante, l'art. 30 al. 1 Cst. n'exige pas que l'autorité judiciaire appelée à statuer soit composée des mêmes personnes tout au long de la procédure (cf. <ref-ruling> consid. 1e p. 135 et la réf.; en dernier lieu: arrêt 4A_263/2012 du 22 octobre 2012 consid. 2.1.2). La modification de la composition de l'autorité judiciaire en cours de procédure ne constitue donc pas en tant que telle une violation de l'art. 30 al. 1 Cst. Elle s'impose nécessairement lorsqu'un juge doit être remplacé par un autre ensuite de départ à la retraite, d'élection dans un autre tribunal, de décès ou en cas d'incapacité de travail de longue durée. Il serait en revanche inadmissible de remplacer sans raison un juge après que des mesures d'instruction importantes ont été mises en oeuvre, telle en matière pénale l'audience principale garantissant l'oralité des débats pénaux (arrêt 1B_311/2016 du 10 octobre 2016 consid. 2.2 et les arrêts cités).
En l'espèce, le seul fait que le juge remplaçant n'a pas participé à l'inspection locale du 4 novembre 2014 n'est pas constitutif d'une violation de l'art. 30 al. 1 Cst. Certes les parties à un procès ont droit à ce que participe à la décision seul un juge qui a connaissance de leurs allégués et de la procédure probatoire. Selon la jurisprudence, il suffit cependant que le juge intervenant pour la première fois dans un procès ait pu prendre connaissance de l'objet du procès par l'étude du dossier (<ref-ruling> consid. 1e). Cette exigence a été ici respectée puisque l'audience du 4 novembre 2014 a fait l'objet d'un procès-verbal détaillé dont le juge remplaçant a pu prendre connaissance. Au demeurant, les recourants ne prétendent pas que ce procès-verbal serait inexact ou incomplet sur les points pertinents.
Les recourants n'expliquent pas non plus en quoi les procès-verbaux n'auraient pas suffi à instruire suffisamment le juge remplaçant, du reste le seul des cinq juges ayant délibéré à ne pas avoir été présent lors du transport sur place. Bien que le procès-verbal ne soit pas accompagné de photographies, les plans, descriptifs et clichés figurant au dossier permettent aisément de situer et de visualiser la construction litigieuse.
Dans ces conditions, on doit admettre que le juge remplaçant disposait des mêmes connaissances du dossier que les juges ayant assisté à l'inspection locale. Les recourants n'invoquent en outre aucun motif de récusation contre le juge remplaçant.
4.3. En cas de modifications de l'autorité de jugement constituée initialement, le tribunal a le devoir d'attirer l'attention des parties sur le remplacement qui est envisagé au sein de la cour et les raisons qui le motivent (<ref-ruling> consid. 8 p. 93). S'agissant de l'information due aux parties, les arrêts cités par les recourants font toutefois état de situations bien différentes; dans l'arrêt 4A_474/2015 du 19 avril 2016, trois décisions ont été rendues par une autorité judiciaire à la composition presque entièrement remodelée à chaque fois et cela sans raison évidente; à l'exception d'un juge, tous les magistrats avaient été remplacés. Dans l'affaire ayant donné lieu à l'<ref-ruling>, seul le président du Tribunal cantonal - sur les cinq juges siégeant - n'avait pas été remplacé au moment de la décision, alors même que l'instruction avait notamment porté sur l'audition de huit témoins.
Ces deux causes ne sauraient donc être assimilées à la présente affaire où seul un juge sur cinq a été remplacé.
Par conséquent, l'arrêt attaqué ne viole pas les art. 29 al. 2 et art. 30 al. 1 Cst. Mal fondé, le grief doit être rejeté.
5.
Les recourants reprochent à la Cour de justice d'avoir limité à tort sa cognition à l'arbitraire lors de l'examen de la conformité du projet avec l'art. 9 de la loi genevoise sur les démolitions, transformations et rénovations de maisons d'habitation du 25 janvier 1996 (LDTR; RS/GE L 5 20). Ils se plaignent d'une violation des art. 29a Cst., 110 et 86 al. 2 LTF ainsi que d'une application arbitraire de l'art. 61 al. 1 let. a de la loi sur la procédure administrative cantonale du 12 septembre 1985 (LPA/GE; RS/GE E 5 10).
5.1. A teneur de l'art. 61 al. 1 let. a LPA/GE, le recours peut être formé pour violation du droit y compris l'excès et l'abus du pouvoir d'appréciation.
Selon l'art. 9 al. 2 LDTR, le département accorde l'autorisation si les logements transformés répondent, quant à leur genre, leur loyer ou leur prix, aux besoins prépondérants de la population; le département tient compte, dans son appréciation, notamment du nombre de pièces et de la surface des appartements ainsi que de la surface des logements nouvellement créés (let. d) et des exigences liées à l'objectif de préservation du patrimoine (let. e).
5.2. En l'espèce, la cour cantonale a dans un premier temps posé le principe que la LDTR n'interdisait pas la réalisation de travaux de transformation ayant pour effet de supprimer une partie des logements dans un immeuble; de tels travaux étaient autorisables à condition de satisfaire aux conditions fixées par l'art. 9 LDTR.
Elle a ensuite relevé que l'immeuble en question était dans un état de délabrement avancé (toiture dégradée, ensemble de la charpente à revoir, planchers intérieurs à vérifier et à renforcer, installations électriques à refaire ou à créer, logements très dégradés); par conséquent il n'était pas formellement question d'une réunion d'appartements pour des motifs de pure convenance personnelle, lesdits travaux étant commandés par l'intérêt général. Elle a ainsi jugé que le projet remplissait les conditions de l'art. 9 al. 1 let. d et e LDTR, et était partant autorisable dans son principe.
La Cour de justice a enfin considéré que le projet litigieux était conforme à l'art. 9 al. 2 LDTR, dans la mesure où il visait à créer six appartements de trois, cinq et six pièces, soit des logements répondant, également quant à leur genre, leur loyer ou leur prix, aux besoins prépondérants de la population.
Dans ce contexte, la cour cantonale n'a pas limité son pouvoir d'examen à l'arbitraire, même si elle a mentionné maladroitement ce qualificatif dans ses considérants. Elle s'est certes imposée une certaine retenue, puisque la décision litigieuse reposait sur le préavis positif du service cantonal LDTR et avait été confirmée par le Tribunal administratif de première instance, juridiction composée en partie de spécialistes des questions architecturales et patrimoniales. Ce faisant, l'instance précédente s'est parfaitement conformée à la jurisprudence, selon laquelle chaque fois que l'autorité inférieure suit les préavis requis, l'autorité de recours doit s'imposer une certaine retenue, pour éviter de substituer sa propre appréciation à celle des commissions de préavis (cf. arrêt 1C_262/2012 du 20 septembre 2012 consid. 6).
Il s'ensuit qu'il n'y a pas de violation de l'art. 29a al. 1 Cst. prévoyant que toute personne a droit à ce que sa cause soit jugée par une autorité judiciaire, ni d'application arbitraire de l'art. 61 al. 1 let. a LPA.
6.
Les recourants reprochent au Tribunal cantonal d'avoir écarté des actes d'instruction complémentaire qu'ils avaient requis (audition de témoins, expertise de l'immeuble litigieux). Ils font valoir une violation des art. 9 et 29 al. 2 Cst.
6.1. Tel qu'il est garanti par l'art. 29 al. 2 Cst., le droit d'être entendu comprend en particulier le droit pour le justiciable de fournir des preuves quant aux faits de nature à influer sur le sort de la décision et de participer à l'administration des preuves. Toutefois, le droit d'être entendu ne peut être exercé que sur les éléments qui sont déterminants pour décider de l'issue du litige (<ref-ruling> consid. 2.3 p. 282; <ref-ruling> consid. 3.1 p. 370 et les références). L'autorité de décision peut donc se livrer à une appréciation anticipée de la pertinence du fait à prouver et de l'utilité du moyen de preuve offert et, sur cette base, refuser de l'administrer. Ce refus ne viole le droit d'être entendu que si l'appréciation à laquelle elle a ainsi procédé est entachée d'arbitraire (<ref-ruling> consid. 4.3.2 p. 376; <ref-ruling> consid. 5.3 p. 236; <ref-ruling> consid. 3 p. 157). Dans ce contexte, le recourant est soumis aux exigences accrues de motivation de l'<ref-law>.
6.2. En l'occurrence, les actes d'instruction sollicités par les recourants devaient permettre d'établir le caractère historiquement important des structures intérieures de l'immeuble, sous forme de petits cabinets.
S'agissant de l'audition d'éventuels témoins, la Cour de justice a considéré que les pièces figurant au dossier étaient suffisantes pour se prononcer sur les différents griefs soulevés; un des liquidateurs et le Département avaient été entendus le 17 septembre 2013 par le TAPI et les préavis des différentes commissions figurant au dossier étaient suffisants pour statuer en toute connaissance de cause, sans qu'il ne fût nécessaire d'entendre la Directrice de l'office du patrimoine et des sites.
Concernant une expertise de l'immeuble litigieux, la Cour de justice a procédé à un transport sur place le 4 novembre 2014. Pour le reste, elle a considéré que le dossier contenait une liste précise et exhaustive des éléments à sauvegarder dans l'immeuble; cette liste avait été dressée par le Service des monuments et des sites, composé de spécialistes en la matière et après plusieurs visites; or, ceux-ci n'avaient pas relevé l'intérêt architectural important des petits cabinets; il en découlait que l'affirmation de l'architecte H._ faite à l'audience du 5 janvier 2009 devant le Tribunal des baux et loyers - selon laquelle l'immeuble litigieux abritait des "cabinotiers" - devait être prise avec circonspection, raison pour laquelle il ne serait pas donné suite à la demande de son audition ou encore à l'apport à la procédure des recherches historiques effectuées par celui-ci sur l'immeuble litigieux. Enfin, l'instance précédente a ajouté que l'opinion de la commissaire de la CMNS, qui souhaiterait une étude plus approfondie du bâtiment, constituait un avis personnel qui n'avait qu'un poids très limité par rapport aux différents préavis de la CMNS, qui est une autorité collégiale.
6.3. Les recourants ne s'attaquent pas à l'appréciation anticipée des preuves à laquelle l'autorité cantonale a procédé pour refuser les mesures d'instruction sollicitées. Même s'ils utilisent le qualificatif d'arbitraire, les recourants se lancent dans une démonstration qui n'a rien à voir avec l'arbitraire dans l'appréciation des preuves. Ils y développent, en effet, une argumentation de caractère purement appellatoire, comme s'ils plaidaient devant une cour d'appel et se bornent à affirmer que l'audition de H._ est décisive et que celle de la commissaire de la CMNS "était propre à éveiller la plus grande prudence de la part de l'autorité judiciaire et donc à motiver des actes d'instruction complémentaire". Pareille critique, telle qu'elle est formulée, apparaît irrecevable.
Il s'ensuit que les griefs de la violation des art. 9 et 29 al. 2 Cst. sont irrecevables. Au demeurant, procédant à une appréciation anticipée des preuves, la cour cantonale n'a pas violé le droit d'être entendu des recourants en écartant ces demandes d'instruction.
7.
Les recourants reprochent à l'instance précédente d'avoir violé l'art. 743 al. 1 et 3 CO, en admettant que les liquidateurs de G._ SA avaient le pouvoir de déposer une demande d'autorisation de construire ou celui de mandater un architecte pour le faire.
L'<ref-law> prévoit que les liquidateurs terminent les affaires courantes, recouvrent, au besoin, les versements non encore opérés sur les actions, réalisent l'actif et exécutent les engagements de la société, à moins qu'il ne ressorte du bilan et de l'appel aux créanciers que l'actif ne couvre plus les dettes. L'alinéa 3 de cette disposition précise qu'ils représentent la société pour les actes nécessités par la liquidation; ils peuvent plaider, transiger, compromettre et même, en tant que de besoin, entreprendre de nouvelles opérations.
En l'espèce, il ressort de l'arrêt attaqué que G._ SA a acquis l'immeuble dans le but de le revendre une fois transformé. Or le dépôt d'une demande d'autorisation de rénover un immeuble délabré dans la perspective de le vendre est de nature à faciliter le processus de liquidation d'une société immobilière. Dans ces conditions, cette opération a pour but de valoriser les actifs en vue de la liquidation de la société et peut entrer dans les cas prévus à l'art. 743 al. 1 et 3 CO. Il appartient en effet aux liquidateurs de représenter la société pour les actes nécessités par la liquidation (FRANÇOIS RAYROUX, in Commentaire romand, Code des obligations II, 2008, n. 12 ad <ref-law>).
Mal fondé, le grief doit être écarté.
8.
Les recourants se prévalent de l'application arbitraire de différentes dispositions du droit cantonal.
8.1. Le Tribunal fédéral ne revoit l'interprétation et l'application du droit cantonal et communal que sous l'angle de l'arbitraire. Une décision est arbitraire lorsqu'elle viole gravement une norme ou un principe juridique clair et indiscuté, ou lorsqu'elle contredit d'une manière choquante le sentiment de la justice et de l'équité. Le Tribunal fédéral n'a pas à déterminer quelle est l'interprétation correcte que l'autorité cantonale aurait dû donner des dispositions applicables; il doit uniquement examiner si l'interprétation qui a été faite est défendable. Par conséquent, si celle-ci ne se révèle pas déraisonnable ou manifestement contraire au sens et au but de la disposition ou de la législation cantonale en cause, elle sera confirmée, même si une autre solution paraît également concevable, voire préférable. De plus, il ne suffit pas que les motifs de la décision attaquée soient insoutenables, encore faut-il que cette dernière soit arbitraire dans son résultat (<ref-ruling> consid. 2.1 p. 18). Dans ce contexte, le recourant est soumis aux exigences accrues de motivation de l'<ref-law>.
8.2. Les recourants arguent d'abord que la Cour de justice a violé arbitrairement l'art. 1 al. 1 LDTR et la jurisprudence cantonale y afférente en avalisant un projet qui supprime neuf logements du parc locatif genevois, ce qui forcerait des locataires à partir. Ils se prévalent aussi sommairement d'une violation du droit au logement (art. 38 Cst./GE) et d'une inégalité de traitement (art. 8 Cst.).
8.2.1. La LDTR a pour but de préserver l'habitat et les conditions de vie existants ainsi que le caractère actuel de l'habitat dans les zones visées expressément par la loi (art. 1 al. 1 LDTR).
Selon l'art. 1 al. 2 let. b LDTR, la loi prévoit notamment à cet effet, tout en assurant la protection des locataires et des propriétaires d'appartements, l'encouragement à des travaux d'entretien et de rénovation raisonnables et proportionnés des maisons d'habitation.
L'art. 9 al. 1 LDTR expose que l'autorisation de transformation est accordée pour des motifs de sécurité, de salubrité (lorsque l'état du bâtiment comporte un danger pour la sécurité et la santé de ses habitants ou des tiers), d'intérêt public (lorsque la réalisation d'opérations d'aménagement ou d'assainissement d'intérêt public le commande) et d'intérêt général (lorsque les travaux répondent à une nécessité ou qu'ils contribuent au maintien ou au développement du commerce et de l'artisanat, si celui-ci est souhaitable et compatible avec les conditions de vie du quartier ainsi que pour les travaux de rénovation).
8.2.2. Les recourants soutiennent que l'art. 1 al. 1 LDTR et la jurisprudence genevoise y relative interdisent toute transformation ayant pour effet de réduire le nombre de logements d'un immeuble, indépendamment de la question de savoir si les travaux poursuivent un intérêt privé ou public.
Ce raisonnement ne peut être suivi. A l'instar du TAPI et de la Cour de justice, il y a lieu de constater que le projet entraîne une suppression du nombre d'appartements, ce qui est susceptible de contrevenir au but de la LDTR. Il ressort cependant des art. 1 et 9 LDTR que toute suppression d'appartements n'est pas prohibée, mais peut être justifiée par des motifs de sécurité, de salubrité, d'intérêt public et d'intérêt général. Tel est le cas en l'espèce.
En effet, quoi qu'en disent les recourants, il ne peut être déduit de l'arrêt du Tribunal fédéral 1P.406/2005 du 9 janvier 2006 que des travaux de transformation ayant pour conséquence de supprimer un appartement dans un immeuble seraient interdits dans tous les cas car, dans cette cause, les motifs ancrés à l'art. 9 LDTR justifiant la transformation n'ont pas été examinés. De même, les recourants se réfèrent en vain à plusieurs arrêts de la Cour de justice puisque, dans les affaires citées, il s'agit de la réunion de plusieurs appartements en vue de créer un grand appartement de 7, 8, 9 pièces ne correspondant pas aux besoins prépondérants de la population eu égard à leur taille et à leur loyer; la jurisprudence genevoise a alors considéré que l'intérêt privé des propriétaires ne l'emportait pas sur l'intérêt public au maintien du parc locatif. Ces affaires ne sont pas comparables à la présente cause, où la transformation litigieuse ne relève pas de la convenance personnelle mais est commandée par l'intérêt général, puisque l'immeuble souffre d'un état de délabrement avancé. Il ressort en outre du dossier que les sanitaires et cuisines sont soit vétustes, soit manquants et que les logements ne correspondent pas aux normes d'habitabilité actuelles. De plus, comme l'a relevé à bon droit la Cour de justice, les travaux visent à créer six appartements répondant quant à leur genre et à leur loyer aux besoins prépondérants de la population.
Par conséquent, en jugeant que l'interdiction de toute transformation ayant pour effet de réduire le nombre de logements dans un immeuble souffrait des exceptions et que tel était le cas en l'espèce, la cour cantonale n'a pas appliqué arbitrairement la LDTR.
Dans ce contexte, les recourants mentionnent sommairement une violation de l'égalité de traitement (art. 8 Cst.), sans se prévaloir d'un cas semblable où l'autorisation de construire aurait été refusée. Ils signalent une violation du droit au logement (art. 38 Cst./GE) de manière encore plus brève. Insuffisamment motivés (<ref-law>), ces griefs sont irrecevables.
8.3. Les recourants dénoncent encore une application arbitraire des art. 11 al. 2, 9 al. 2 à 6 LDTR, de l'article unique de l'arrêté du Conseil d'Etat du 24 août 2011 relatif à la révision des loyers répondant aux besoins prépondérants (ArRLoyers; RS/GE L 5 20.05) et une inégalité de traitement (art. 8 Cst.), en tant que l'arrêt attaqué confirme un loyer de 7'000 francs par an pour la future pièce dans les combles.
8.3.1. A teneur de l'art. 9 al. 2 LDTR, le département accorde l'autorisation si les logements transformés répondent, quant à leur genre, leur loyer ou leur prix, aux besoins prépondérants de la population; le département tient compte, dans son appréciation, du genre, de la typologie et de la qualité des logements existants (let. a), du prix de revient des logements transformés ou nouvellement créés, notamment dans les combles (let. b), du genre de l'immeuble (let. c), du nombre de pièces et de la surface des appartements ainsi que de la surface des logements nouvellement créés (let. d), des exigences liées à l'objectif de préservation du patrimoine (let. e).
L'art. 11 al. 2 LDTR prévoit quant à lui que lorsque les logements répondent aux besoins prépondérants de la population quant à leur genre, leur typologie, leur qualité, leur prix de revient, le nombre de pièces ou leur surface, le loyer après transformation doit répondre aux besoins prépondérants de la population.
Depuis le 26 août 2011, les loyers correspondant aux besoins prépondérants de la population sont compris entre CHF 2'536.- et CHF 3'405.- la pièce/l'an (ArRLoyers).
La fourchette des loyers peut exceptionnellement être dépassée si la surface brute locative des pièces est importante (art. 9 al. 4 LDTR). La fourchette des loyers peut être dépassée si des circonstances particulières le justifient, soit si la protection du patrimoine génère des coûts supplémentaires (art. 9 al. 5 LDTR).
8.3.2. En l'espèce, la cour cantonale a considéré que le dépassement de 13,8 % de la fourchette prévue par l'ArRLoyers était acceptable vu les surcoûts engendrés par les mesures de protection du patrimoine; de plus, la surface importante de la pièce litigieuse (24 m 2) justifiait une augmentation du loyer maximum autorisé.
On peine à suivre les recourants lorsqu'ils affirment que ce raisonnement ne trouve aucune "assise dans le texte légal". En effet, la cour cantonale a fondé son argumentation sur l'art. 9 al. 4 LDTR - s'agissant de la surface brute de la pièce - et sur l'art. 9 al. 5 LDTR - s'agissant de la protection du patrimoine générant des coûts supplémentaires. Les recourants ne contestent au demeurant pas les surcoûts liés à la protection du patrimoine.
Pour le reste, ils se bornent à alléguer que le calcul du loyer de cette pièce de manière isolée est "irrelevant", sans expliquer pourquoi. Fût-il suffisamment motivé et recevable, le grief devrait être rejeté, dans la mesure où la cour cantonale a retenu sans arbitraire qu'une telle méthode de calcul avait pour effet d'éviter que le coût des travaux ne soit répercuté sur l'ensemble des loyers de l'immeuble alors que seul un appartement serait concerné par cette pièce nouvellement créée.
8.4. Les recourants font encore valoir que la cour cantonale a appliqué arbitrairement les art. 3 al. 3, 7, 8 al. 1 et 2 LDTR ainsi que l'art. 77 al. 2 de la loi sur les constructions et installations diverses du 14 avril 1988 (LCI; RS/GE L 5 05), en validant le changement d'affectation des logements situés au premier étage de l'immeuble en bureaux, malgré une perte de surface d'habitation.
8.4.1. Par changement d'affectation, on entend toute modification, même en l'absence de travaux, qui a pour effet de remplacer des locaux à destination de logements par des locaux à usage commercial, administratif, artisanal ou industriel (art. 3 al. 3 LDTR).
Selon l'art. 7 LDTR, nul ne peut, sous réserve de l'octroi d'une dérogation au sens de l'art. 8 LDTR, changer l'affectation de tout ou partie d'un bâtiment au sens de l'art. 2 al. 1 LDTR, occupé ou inoccupé.
Aux termes de l'art. 8 al. 1 LDTR, si une dérogation est souhaitable et compatible avec les conditions de vie du quartier, le département peut l'accorder si les circonstances le justifient (notamment le maintien ou le développement des activités existantes et les conditions d'habitation précaires dans un immeuble, ou lorsque le bâtiment est déjà principalement affecté à d'autres buts que le logement).
En cas de changement d'affectation, les surfaces de logements supprimées seront compensées par la réaffectation simultanée de surfaces commerciales ou administratives en logement. Dans ce cas, les locaux réaffectés aux logements doivent correspondre à une surface ainsi qu'à des conditions de logement au moins équivalentes et avoir des loyers répondant aux besoins prépondérants de la population. De plus, les locaux réaffectés aux logements doivent être situés en règle générale dans le même quartier, si possible à proximité immédiate, à moins que le changement d'affectation ne soit effectué au profit d'un secteur comme le centre ville où la proportion de logements est faible par rapport aux surfaces d'activités. Si le changement d'affectation a lieu à l'intérieur d'un tel secteur, la compensation doit être effectuée à proximité immédiate (art. 8 al. 2 LDTR).
L'art. 77 al. 2 LCI prévoit que pour les pièces dont le plafond suit la pente de la toiture, la surface habitable est comptée en plein lorsque le vide d'étage est égal ou supérieur à 2,40 m et pour moitié lorsqu'il est situé entre 1,80 m et 2,40 m.
8.4.2. En l'occurrence, l'instance précédente a considéré que le changement d'affectation des logements situés au premier étage était compatible avec les conditions de vie du quartier dans la mesure où la Grand-Rue était une voie commerçante avec des arcades commerçantes et des bureaux; la transformation des logements en bureaux n'était donc susceptible ni d'engendrer des immissions dérangeantes pour le voisinage, ni de modifier le style ou l'atmosphère du quartier. De plus, le changement d'affectation était justifié par les circonstances, dans la mesure où la transformation de trois appartements du premier étage en bureaux permettra de regrouper l'intégralité des activités commerciales de l'immeuble dans les étages inférieurs et dès lors de réduire les inconvénients que celles-ci génèrent pour les habitants de l'immeuble; l'habitabilité des logements au quatrième étage était supérieure à celle du premier étage, en termes de luminosité et d'aération notamment.
La Cour de justice a en outre constaté que les 75 m 2 de logement supprimés au premier étage étaient compensés en surface et en qualité par la création d'un appartement de 60 m 2 au quatrième étage et la création d'une pièce de 24 m 2 dans les combles; il n'y avait ainsi aucune perte de surface de logement dans l'immeuble.
La cour cantonale a donc procédé à un examen minutieux de ce grief, dans lequel on ne discerne aucun arbitraire. Les recourants n'exposent d'ailleurs nullement dans leur recours les motifs selon lesquels ces éléments ne suffiraient pas pour changer l'affectation des appartements situés au premier étage de l'immeuble. Ils se contentent d'affirmer que la condition prévue à l'art. 8 al. 1 LDTR - le maintien ou le développement des activités existantes et les conditions d'habitation précaires dans un immeuble - n'a pas été examinée. Partant, ils perdent de vue qu'il s'agit d'une condition alternative et ils n'allèguent pas que l'autre condition ne serait pas remplie.
Dans leur recours, les recourants contestent encore la surface de la future pièce à créer dans les combles telle qu'elle ressort des plans figurant au dossier. Ils ne mentionnent toutefois aucun élément de fait qui laisserait supposer que la surface de cette pièce aurait été mal calculée par l'architecte et dont il résulterait que les instances cantonales ne pouvaient pas se fier à ses indications.
Par conséquent, les recourants ne parviennent pas à démontrer que l'arrêt attaqué contreviendrait de manière arbitraire aux art. 3 al. 3, 7, 8 al. 1 et 2 LDTR ainsi qu'à l'art. 77 al. 2 LCI. Le grief doit ainsi être rejeté, dans la mesure de sa recevabilité.
8.5. Les recourants considèrent que l'instance précédente a appliqué arbitrairement l'art. 83 al. 1 et 3 LCI en validant un projet qui implique la démolition des structures intérieures du bâtiment et l'installation d'un ascenseur.
8.5.1. L'aménagement et le caractère architectural original des quartiers de la Vieille-Ville et du secteur sud des anciennes fortifications doivent être préservés (art. 83 al. 1 LCI). Dans les quartiers de la Vieille-Ville, en cas de rénovation ou de transformation, les structures intérieures de même que les autres éléments dignes de protection doivent, en règle générale, être sauvegardés (art. 83 al. 3 LCI).
8.5.2. En l'espèce, la cour cantonale a retenu que l'immeuble en question avait fait l'objet de plusieurs visites de spécialistes, que le Service des monuments et des sites avait dressé une liste des éléments à conserver et que parmi tous les préavis, motivés et précis, aucun n'avait relevé que les cloisons devaient être sauvegardées. On peut y ajouter que l'art. 83 al. 3 LCI n'érige pas la conservation des structures intérieures en principe absolu, dans la mesure où la locution "en général" réserve la possibilité de prévoir des exceptions.
A nouveau, les recourants n'exposent pas les raisons pour lesquelles la Cour de justice aurait appliqué l'art. 83 al. 3 LCI de manière arbitraire en souscrivant aux préavis de la CMNS et du Service des monuments et des sites qui n'avaient pas retenu que les structures intérieures présentaient un intérêt architectural à préserver.
Quant à l'installation d'un ascenseur, l'instance précédente a retenu que selon les plans il desservira uniquement le rez-de-chaussée et les étages supérieurs, à l'exclusion des étages inférieurs, de sorte qu'il ne devrait pas porter préjudice aux voûtes situées au sous-sol; en outre, le Service des monuments et des sites, dans son préavis du 12 novembre 2012, a exigé que les détails d'exécution de la cage d'escalier soient impérativement soumis à la Conservatrice cantonale des monuments pour approbation avant travaux.
Là encore, les recourants échouent dans leur démonstration du caractère insoutenable de l'application de l'art. 83 al. 3 LCI par la cour cantonale, la compatibilité des travaux avec la conservation du patrimoine étant garantie. Le seul souhait d'une membre de la CMNS présente lors de l'inspection locale de ne pas voir d'ascenseur dans l'immeuble ne permet pas de remettre en cause le préavis de l'instance spécialisée et collégiale qu'est le CMNS.
8.6. Les recourants arguent enfin que les juges cantonaux ont violé arbitrairement l'art. 15 al. 1 de la loi sur la protection des monuments, de la nature et des sites du 4 juin 1976 (LPMNS; RS/GE L 4 05), au motif que l'autorisation de construire n'aurait pas été précédée d'une autorisation du Conseil d'Etat.
A teneur de l'art. 15 al. 1 LPMNS, l'immeuble classé ne peut, sans l'autorisation du Conseil d'Etat, être démoli, faire l'objet de transformations importantes ou d'un changement dans sa destination.
En l'occurrence, l'autorisation de construire litigieuse a été délivrée le 17 janvier 2013, alors que le classement de l'immeuble est intervenu postérieurement le 30 octobre 2013. Il s'ensuit qu'au moment de l'octroi de l'autorisation de construire, l'immeuble n'était pas classé. En déduisant que l'art. 15 al. 1 LPMNS n'avait ainsi pas été violé, la cour cantonale n'a pas fait preuve d'arbitraire. Au demeurant, l'arrêté du Conseil d'Etat du 30 octobre 2013 fait mention tant du projet de rénovation de l'immeuble que de la décision de G._ SA de procéder auxdits travaux.
Mal fondé, le grief doit être rejeté.
9.
Par conséquent, le recours est rejeté, dans la mesure de sa recevabilité, aux frais des recourants qui succombent (art. 65 et 66 LTF). Ceux-ci verseront en outre une indemnité de dépens à la société intimée, qui obtient gain de cause avec l'assistance d'un avocat (<ref-law>). Le Département de l'aménagement, du logement et de l'énergie qui a agi dans l'exercice de ses attributions officielles n'a en revanche pas droit à des dépens (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté dans la mesure de sa recevabilité.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 3'000 francs, sont mis à la charge des recourants.
3.
Les recourants verseront à la société intimée la somme de 3'500 francs à titre de dépens.
4.
Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des recourants et de l'intimée, au Département de l'aménagement, du logement et de l'énergie du canton de Genève et à la Chambre administrative de la Cour de justice du canton de Genève.
Lausanne, le 27 février 2017
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Merkli
La Greffière : Tornay Schaller