Садржај
- Четири азотне базе
- Правило Цхаргаффс
- Објашњено правило о Цхаргаффима
- Коришћење додатних правила основног упаривања
Деоксирибонуклеинска киселина (ДНК) је оно што кодира све ћелијски генетске информације на Земљи. Цели ћелијски живот од најмање бактерија до највећег кита у океану користи ДНК као свој генетски материјал.
Белешка: Неки вируси користе ДНК као свој генетски материјал. Међутим, неки вируси уместо тога користе РНА.
ДНК је врста нуклеинске киселине састављене од многих подјединица названих нуклеотиди. Сваки нуклеотид има три дела: шећер са 5 угљеника рибозом, фосфатну групу и азотну базу. Два комплементарне нити ДНК се спајају захваљујући водоничном везивању између азотних база што омогућава ДНК да створи мердевине облика које се увијају у чувену двоструку хелију.
Његова веза између азотних база омогућава формирање ове структуре. У ДНК постоје четири азотне базне опције: аденин (А), тимин (Т), цитозин (Ц) и гванин (Г). Свака база може се везати само једна са другом, А са Т и Ц са Г. То се назива комплементарно основно правило упаривања или Правило Цхаргаффс.
Четири азотне базе
У ДНК нуклеотидне подјединице постоје четири азотне базе:
Свака од ових основа може се поделити у две категорије: пурине базе и пиримидинске базе.
Примери су аденин и гванин пурине базе. То значи да је њихова структура душик са шест атома који садржи азот спојен са пет атома који садрже азот који деле два атома и комбинују два прстена.
Тимин и цитозин су примери за пиримидинске базе. Те базе су сачињене од једног прстена са шест атома који садржи азот.
Белешка: РНА замењује тимин другачијом базом пиримидина званом урацил (У).
Правило Цхаргаффс
Правило Цхаргафф-а, познато и као комплементарно правило спајања у бази, каже да су парови база ДНК увек аденинирани са тимином (А-Т), а цитозин са гванином (Ц-Г). Пурин се увијек парира с пиримидином и обрнуто. Међутим, А се не парује са Ц, упркос томе што је пурин и пиримидин.
Ово правило је добило име по научнику Ервину Цхаргаффу који је открио да су у основи једнаке концентрације аденина и тимина као и гванин и цитозин унутар готово свих молекула ДНК. Ови омјери могу варирати између организама, али стварне концентрације А су увијек у суштини једнаке Т и исте са Г и Ц. На примјер, у људима је приближно:
Ово подржава комплементарно правило да се А мора упарити са Т и Ц мора се упарити са Г.
Објашњено правило о Цхаргаффима
Зашто је то случај?
То има везе са обадва везивање водоника која се придружује комплементарним ланцима ДНК заједно са расположиви простор између две нити.
Прво, постоји око 20 А (ангстрома, где је један ангстром једнак 10-10 метара) између два комплементарна ланца ДНК. Две пурине и два пиримидина заједно би једноставно заузеле превише простора да би се могле уклопити у простор између две нити. Због тога се А не може везати са Г, а Ц се не може повезати са Т.
Али зашто не можете заменити које пуринске везе с тим пиримидином? Одговор има везе са везивање водоника која повезује базе и стабилизира молекул ДНК.
Једини парови који могу створити водоничне везе у том простору су аденин са тимином и цитозин са гванином. А и Т формирају две водоничне везе док Ц и Г формирају три. Његове ове водоничне везе које се спајају са две нити и стабилизују молекулу, што му омогућава да формира две лествице налик на мердевинама.
Коришћење додатних правила основног упаривања
Знајући ово правило, можете установити комплементарни ланац у једном ланцу ДНА на основу само низа базног пара. На пример, рецимо да знате редослед једног ланца ДНК који је следећи:
ААГЦТГГТТТТГАЦГАЦ
Користећи комплементарна основна правила упаривања, можете закључити да је комплементарни низ:
ТТЦГАЦЦААААЦТГЦТГ
РНА ланци су такође комплементарни с изузетком што РНА користи урацил уместо тимина. Дакле, можете закључити и мРНА ланац који би био произведен из тог првог ланца ДНК. Било би:
УУЦГАЦЦААААЦУГЦУГ