Bāzes savienošana pārī

Bāzes pāri sastāv no divām nukleobāzēm, kas atrodas viena pret otru dezoksiribonukleīnskābē (DNS) vai ribonukleīnskābē (RNS), saistās viena ar otru un ar ūdeņraža saišu palīdzību veido dubultu virkni. Šī ir organisma genomiskā informācija un satur gēnus. Bojāts Bāzes savienošana pārī var izraisīt mutācijas.

Kas ir bāzes savienošana?

Bāzes pāri sastāv no nukleobāzēm. Tas ir DNS vai RNS elements. Šīs nukleobāzes savukārt kopā ar fosforskābi vai fosfātu un dezoksiribozi, cukuru, veido nukleotīdu (bāzi).

Fosforskābe un dezoksiriboze ir vienāda katram nukleotīdam, tie veido DNS mugurkaulu. Bāze un dezoksiriboze ir zināmi kā nukleozīdi. Fosfāta atlikums nozīmē, ka DNS ir negatīvi lādēta, kā arī hidrofila un notiek mijiedarbība ar ūdeni.

Nukleotīdi atšķiras tikai bāzē. Izšķir piecas bāzes atkarībā no tā, vai tās ir DNS vai RNS sastāvdaļas. Bāzes ir adenīns (A) un guanīns (G), tās pieder pie purīniem. Tiamīns (T), citozīns (C) un uracils (U) ir pirimidīni. Purīni ir heterocikliski organiski savienojumi, savukārt pirimidīni ir heterocikliski, aromātiski, organiski savienojumi.

DNS satur adenīna un timīna (A-T), kā arī guanīna un citozīna (G-C) bāzes pārus. No otras puses, RNS gadījumā pāru veidošanās notiek starp adenīnu un uracilu (A-U) un starp guanīnu un citozīnu (G-C). Šo bāzes pāru sauc par papildinošu.

Pārus izveido ar ūdeņraža saitēm. Šī ir ūdeņraža atoma un viena atomu elektronu pāra mijiedarbība. Ūdeņraža atoms šeit ir kovalenti saistīts. Šī ir ķīmiska saite, kurā notiek mijiedarbība starp viena atoma valences elektroniem un cita atoma kodolu. Bāzes pāri tiek izmantoti arī kā DNS lieluma mērs: 1 bp atbilst vienam un 1 kb atbilst 1000 bāzes pāriem vai nukleotīdiem.

Funkcija un uzdevums

Bāzu pārim ir būtiskas funkcijas DNS struktūrā. DNS notiek kā dubultā spirāle. Divkāršās spirāles telpisko izvietojumu sauc par B-DNA - labās puses divkāršo spirāli, kurai, atšķirībā no A formas, ir mierīgāks izvietojums.

Kad adenīns un timīns ir bāzēti pārī, veidojas divas ūdeņraža saites. Turpretī guanīna un citozīna savienošana pārī rada trīs ūdeņraža saites. Sakarā ar to, ka starp purīnu un pirimidīnu savienojas pāris, iegūtais attālums starp abiem DNS virzieniem vienmēr ir vienāds. DNS ir regulāra struktūra, DNS spirāles diametrs ir 2 nm. Pilnīga 360 ° rotācija spirālē notiek ik pēc 10 bāzes pāriem un ir 3,4 nm gara.

Bāzu pāriem ir arī svarīga loma DNS replikācijā. DNS replikāciju sadala iniciācijas fāzē, pagarināšanas fāzē un beigu fāzē. Tas notiek šūnu dalīšanas laikā. DNS atdala ferments, ko sauc par DNS helikāzi. Divkāršās šķipsnas tiek atdalītas viena no otras, un DNS polimerāze piestiprinās pie vienas DNS virknes un sāk ražot komplementāru DNS virkni uz katras atsevišķas virknes.Tas rada divus jaunus atsevišķus DNS virzienus, kas veido jaunu DNS dubultu spirāli.

Nesen sintezētās DNS dubultās spirāles struktūru nodrošina papildinošais bāzes savienojums. Turklāt bāzes pāriem ir būtiska loma olbaltumvielu biosintēzē. Tas ir sadalīts transkripcijā un tulkošanā. Transkripcijas laikā DNS dubultā spirāle nav atsaista, un papildinošās šķipsnas tiek atdalītas viena no otras. To dara arī fermenta helikāze.

RNS polimerāze saistās ar vienu DNS virkni un veido RNS, kas to papildina. RNS gadījumā timīna vietā izmanto uracilu, un, salīdzinot ar DNS, tam ir tā saucamā poliA asti. RNS vienmēr beidzas ar adenīna virkni. RNS arī paliek viena virkne, un to izmanto proteīna sintezēšanai translācijas laikā. Olbaltumvielu veids ir atkarīgs no konkrētā gēna, kas tika nolasīts un izmantots kā šablons olbaltumvielu sintēzei.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

Slimības un kaites

Ervins Chargaffs atklāja, ka adenīna un timīna, kā arī guanīna un citozīnu bāzes skaits ir 1: 1. Džeimss D. Vatsons un Fransiss Harijs Komptons Kriks beidzot uzzināja, ka pastāv papildu adenīna un timīna, kā arī guanīna un citozīna bāzes pāru savienojums. Tas ir pazīstams kā Vatsona un Krika savienojums pārī.

Tomēr dažādi traucējumi var izraisīt neparastu bāzes pāru veidošanos, piemēram, apgriezto Vatsona un Krika savienošanu pārī. Vēl viena kļūdaina bāzes savienošanas forma ir voblera savienošana. Tie ir pāri, kas ir pretrunā ar Vatsona un Krika pāriem, piemēram, G-U, G-T vai A-C. Šīs kļūdas var rasties DNS replikācijas laikā, un pēc tam tās jānovērš, veicot DNS remontu.

Nepareiza bāzes savienošana var izraisīt mutācijas. Šīm mutācijām nav jābūt kaitīgām. Pastāv tā saucamās klusās mutācijas, kurās bāzes pāri tiek apmainīti pret citu pāri, taču tas neizraisa sintezētā proteīna funkcionālus vai strukturālus traucējumus. Tomēr sirpjveida šūnu anēmijas gadījumā nefunkcionējošu sarkano asins šūnu veidošanās iemesls ir mutācija. Mutācija tieši ietekmē hemoglobīnu, kas ir atbildīgs par skābekļa transportēšanu asinīs. Rodas nopietni un dzīvībai bīstami asinsrites traucējumi un anēmija.