Sadržaj
- Četiri dušične baze
- Pravilo Chargaffs
- Objašnjeno pravilo o Chargaffima
- Korištenje dodatnih pravila osnovnog uparivanja
Deoksiribonukleinska kiselina (DNK) je ono što kodira sve ćelijski genetske informacije na Zemlji. Čitav stanični život od najmanje bakterija do najvećeg kita u oceanu koristi DNK kao svoj genetski materijal.
Bilješka: Neki virusi koriste DNK kao svoj genetski materijal. Međutim, neki virusi umjesto toga koriste RNA.
DNK je vrsta nukleinske kiseline sastavljene od mnogih podjedinica nazvanih nukleotidi. Svaki nukleotid ima tri dijela: šećer s 5-ugljičnom ribozom, fosfatnu skupinu i dušičnu bazu. Dva komplementarne niti DNA se spajaju zahvaljujući vezanju vodika između dušičnih baza što omogućuje DNK da napravi oblik ljestvi koji se uvija u poznatu dvostruku spiraliju.
Njegova veza između dušičnih baza što omogućuje formiranje ove strukture. U DNK postoje četiri dušične bazne opcije: adenin (A), timin (T), citozin (C) i gvanin (G). Svaka se baza može vezati samo jedna s drugom, A s T i C s G. To se naziva the komplementarno osnovno pravilo uparivanja ili Chargaffs pravilo.
Četiri dušične baze
U DNK nukleotidne podjedinice postoje četiri dušične baze:
Svaka od ovih baza može se podijeliti u dvije kategorije: purinske baze i pirimidinske baze.
Primjeri adenina i gvanina su purinske baze, To znači da je njihova struktura prsten koji sadrži dušik sa šest atoma spojen s petom atoma koji sadrži dušik i koji dijele dva atoma i spajaju dva prstena.
Primjeri timina i citozina su pirimidinske baze, Te se baze sastoje od jednog prstena koji sadrži dušik.
Bilješka: RNA zamjenjuje timin s drugom pirimidinskom bazom nazvanom uracil (U).
Pravilo Chargaffs
Pravilo Chargaff-a, poznato i kao komplementarno pravilo spajanja u bazi, kaže da parovi baza DNA uvijek su adenin s timinom (A-T), a citozin s gvaninom (C-G). Purin se uvijek parira s pirimidinom i obrnuto. Međutim, A se ne spaja s C, unatoč tome što je purin i pirimidin.
Ovo je pravilo dobilo ime po znanstveniku Erwinu Chargaffu koji je otkrio da postoje gotovo jednake koncentracije adenina i timina kao i gvanin i citozin unutar gotovo svih molekula DNK. Ti omjeri mogu varirati između organizama, ali stvarne koncentracije A uvijek su u osnovi jednake T i iste su s G i C. Na primjer, u ljudima je otprilike:
Ovo podržava komplementarno pravilo da se A mora upariti s T, a C mora se upariti s G.
Objašnjeno pravilo o Chargaffima
Zašto je to slučaj?
To ima veze s oboje vezanje vodika koja spaja komplementarne DNA lance zajedno s slobodan prostor između dviju niti.
Prvo, ima oko 20 Å (angstromi, pri čemu je jedan angstrom jednak 10-10 metara) između dva komplementarna lanca DNA. Dvije purine i dva pirimidina zajedno jednostavno bi zauzele previše prostora da bi se mogle uklopiti u razmak između dviju niti. Zbog toga se A ne može vezati sa G i C ne mogu se povezati sa T.
Ali zašto ne možete zamijeniti purinske veze s kojim pirimidinom? Odgovor ima veze vezanje vodika koja povezuje baze i stabilizira molekulu DNK.
Jedini parovi koji mogu stvoriti vodikove veze u tom prostoru su adenin s timinom i citozin s gvaninom. A i T tvore dvije vodikove veze dok C i G tvore tri. Njegove vodikove veze koje se spajaju s dvije niti i stabiliziraju molekulu, što mu omogućava da formira ljestvicu dvostruke spirale.
Korištenje dodatnih pravila osnovnog uparivanja
Znajući ovo pravilo, možete ustanoviti komplementarni lanac u jednom lancu DNA temeljen samo na slijedu baznog para. Na primjer, recimo da znate niz sljedećih nizova DNK:
AAGCTGGTTTTGACGAC
Korištenjem osnovnih komplementarnih pravila uparivanja, možete zaključiti da je komplementarni niz:
TTCGACCAAAACTGCTG
Vlakne RNA također su komplementarne s izuzetkom što RNA koristi uracil umjesto timina. Dakle, možete zaključiti i mRNA lanac koji bi bio proizveden iz tog prvog lanca DNA. Bilo bi:
UUCGACCAAAACUGCUG