Alap-párosítás

Egy bázispár két nukleáris bázist tartalmaz, amelyek egymással szemben vannak dezoxiribonukleinsavban (DNS) vagy ribonukleinsavban (RNS), egymáshoz kötődnek, és hidrogénkötések segítségével kettős szálot képeznek. Ez egy szervezet genominformációja, és tartalmazza a géneket. Hibás Alap-párosítás mutációkhoz vezethet.

Mi az alappárosítás?

Az alappár nukleáris bázisokból áll. Ez a DNS vagy az RNS eleme. Ezek a nukleáris bázisok a foszforsavval vagy foszfáttal és dezoxiribózzal, egy cukorral együtt alkotják a nukleotidot (a bázist).

A foszforsav és a dezoxiribóz minden nukleotid esetében azonos, ezek képezik a DNS gerincét. Az alap és a dezoxiribóz nukleozidok. A foszfátmaradék azt jelenti, hogy a DNS negatív töltésű, hidrofil is, és kölcsönhatásban van a vízzel.

A nukleotidok csak a bázisban különböznek egymástól. Különbséget kell tenni öt bázis között, attól függően, hogy ezek a DNS vagy az RNS komponensei. A bázisok adenin (A) és guanin (G), ezek a purinekhez tartoznak. A timin (T), a citozin (C) és az uracil (U) pirimidin. A purinek heterociklusos szerves vegyületek, míg a pirimidinek heterociklusos, aromás, szerves vegyületek.

A DNS-ben az adenin és a timin (A-T), valamint a guanin és a citozin (G-C) bázispárjai vannak. Az RNS esetében viszont bázispárosulás alakul ki az adenin és az uracil (A-U), valamint a guanin és a citozin (G-C) között. Ezt az alap-párosítást komplementernek nevezzük.

A párok hidrogénkötésekkel jönnek létre. Ez egy hidrogénatom és egy másik atom magányos elektronpárok közötti kölcsönhatás. A hidrogénatom itt kovalensen kötődik. Ez egy kémiai kötés, amelyben kölcsönhatás van egy atom valencia elektronja és egy másik atom magja között. Az bázispárokat a DNS méretének mérésére is használjuk: 1 bp-nek felel meg, 1 kb-nak pedig 1000 bázispárnak vagy nukleotidnak felel meg.

Funkció és feladat

Az alap-párosítás alapvető funkciókat játszik a DNS szerkezetében. A DNS kettős spirál formájában fordul elő. A kettős spirál térbeli elrendezését B-DNS-nek nevezzük, egy jobbkezes kettős szálú spirálnak, amely az A-alakkal ellentétben nyugodtabb elrendezéssel rendelkezik.

Amikor az adenin és a timin bázisként párosulnak, két hidrogénkötés alakul ki. Ezzel szemben a guanin és a citozin párosítása három hidrogénkötést hoz létre. A purin és a pirimidin közötti bázispárosodás miatt a két DNS-szál közötti eredmény mindig azonos. A DNS szerkezete szabályos, a DNS spirál átmérője 2 nm. A hélixen belül a teljes 360 ° -os forgás 10 bázispáronként történik, és 3,4 nm hosszú.

A bázispárosítás szintén fontos szerepet játszik a DNS replikációjában. A DNS replikációt megosztjuk iniciációs, meghosszabbítási és befejezési fázisokra. Ez történik a sejtosztódás során. A DNS-t egy DNS-helikáznak nevezett enzim köti le. A kettős szálakat elválasztják egymástól és egy DNS-polimeráz egyetlen DNS-szálhoz kapcsolódik, és mindegyik szálon komplementer DNS-szál létrehozását kezdi el. Ez két új egyszálú DNS-szálat hoz létre, amelyek új DNS-kettős spirált alkotnak.

Az újonnan szintetizált DNS kettős spirál szerkezetét a komplementer bázispárosítás biztosítja. Ezenkívül az alap-párosítás alapvető szerepet játszik a fehérje bioszintézisében. Ez fel van osztva transzkripcióra és fordításra. A transzkripció során a DNS kettős spirálját nem kötik össze, és a komplementer szálakat elválasztják egymástól. Ezt a helikáz enzim is megteszi.

Az RNS-polimeráz egy DNS-szálhoz kötődik, és komplementer RNS-t alkot. Az RNS esetében az uracilt használják a timin helyett, és a DNS-hez képest úgynevezett polyA farokkal rendelkezik. Az RNS mindig az adenin sorozatával végződik. Az RNS egyszálú marad, és a transzláció során egy fehérje szintézisére szolgál. A fehérje típusa attól a géntől függ, amelyet olvastam és mint templátot használtunk a fehérje szintéziséhez.

Itt megtalálja gyógyszereit

Betegségek és betegségek

Erwin Chargaff megállapította, hogy az adenin és a timin, valamint a guanin és a citozin bázisok száma 1: 1. James D. Watson és Francis Harry Compton Crick végül úgy találta, hogy az adenin és a timin, valamint a guanin és a citozin komplementer bázispárokat tartalmaz. Ezt Watson-Crick párosításnak nevezik.

Különböző rendellenességek azonban szokatlan bázispárosítást okozhatnak, például a fordított Watson-Crick-párosítást. Az alap-párosítás másik hibás formája a hullámos párosítás. Ezek a Watson-Crick-párokkal ellentétes párok, például G-U, G-T vagy A-C. Ezek a hibák előfordulhatnak a DNS replikációja során, és ezeket DNS-javítás útján el kell távolítani.

A helytelen bázispárosítás mutációkhoz vezethet. Ezeknek a mutációknak nem kell károsnak lenniük. Vannak úgynevezett néma mozdulatok, amelyek során egy bázispárt kicserélnek egy másik párra, de ez nem okoz semmiféle funkcionális vagy szerkezeti zavart a szintetizált fehérje számára. Sarlósejtes vérszegénység esetén azonban a nem funkcionális vörösvértestek kialakulásának oka a mutáció. A mutáció közvetlenül érinti a hemoglobint, amely felelős az oxigén szállításában a vérben. Súlyos és életveszélyes keringési rendellenességek és vérszegénység fordul elő.