O pereche de baze este formată din două nucleobaze care se confruntă acidul dezoxiribonucleic (ADN) sau Acid ribonucleic (ARN), se leagă între ele și formează catena dublă cu ajutorul hidrogen brϋcken. Aceasta este informația genomică a unui organism și include genele. Asocierea incorectă a bazei poate conduce la mutații.
Ce este asocierea bazelor?
O pereche de baze este formată din nucleobaze. Acesta este un element de ADN sau ARN. Aceste nucleobaze, la rândul lor, împreună cu acid fosforic or fosfat și dezoxiriboză, a zahăr, formează nucleotida (baza). acid fosforic și dezoxiriboză sunt aceleași pentru fiecare nucleotidă; formează coloana vertebrală a ADN-ului. Baza și dezoxiriboză sunt numite nucleozide. fosfat reziduurile rezultate în ADN fiind încărcate negativ și, de asemenea, hidrofile, o interacțiune cu de apă apare. Nucleotidele diferă numai în bază. Există fϋnf Baze de, în funcție de faptul dacă sunt componente ale ADN-ului sau ARN-ului. Baze de sunt adenina (A) și guanina (G), acestea aparțin purinelor. Timina (T), citozina (C) și uracilul (U) sunt pirimidine. Purinele sunt compuși organici heterociclici, în timp ce pirimidinele sunt compuși organici aromatici heterociclici. În ADN, asocierea bazelor are loc între adenină și timină (AT) și guanină și citozină (GC). Pe de altă parte, în ARN, asocierea bazelor are loc între adenină și uracil (AU) și între guanină și citozină (GC). Această asociere de baze se numește complementară. Împerecherile sunt create de hidrogen brϋcking. Aceasta este interacțiunea dintre a hidrogen atom cu o pereche de electroni liberi a altui atom. Atomul de hidrogen este legat covalent în acest caz. Aceasta este o legătură chimică în care există o interacțiune între electronii de valență de la un atom și nucleul unui alt atom. Împerecherea bazelor este, de asemenea, utilizată ca măsură a dimensiunii ADN-ului: 1bp corespunde unuia și 1kb corespund la 1000 perechi de baze sau nucleotide.
Funcția și sarcina
Împerecherea bazelor are funcții esențiale pentru structura ADN-ului. ADN-ul apare ca o dublă helix. În acest caz, dispunerea spațială a spiralei duble este denumită ADN-B, o spirală dreaptă cu două fire, care are un aranjament mai relaxat în contrast cu forma A. Împerecherea bazelor de adenină și timină are ca rezultat formarea a două hidrocarburi. În schimb, asocierea bazelor de guanină și citozină are ca rezultat formarea a trei hidrogen poduri. Datorită asocierii bazelor dintre o purină și o pirimidină, distanța rezultată între cele două fire ADN este întotdeauna aceeași. Acest lucru are ca rezultat o structură regulată a ADN-ului, unde diametrul helixului ADN este de 2nm. O rotație completă de 360 ° în helix are loc la fiecare 10 perechi de baze și are o lungime de 3.4 nm. Împerecherea bazelor joacă, de asemenea, un rol important în replicarea ADN-ului. Replicarea ADN este împărțită în faza de inițiere, faza de alungire și faza de terminare. Acest lucru se întâmplă în timpul diviziunii celulare. ADN-ul este derulat de o enzimă, ADN helicaza. Catenele duble sunt separate și o ADN polimerază se atașează la o catenă ADN simplă și începe să facă o catenă ADN complementară pe fiecare catenă simplă. Acest lucru creează două noi catene ADN, care formează o nouă spirală dublă ADN. Împerecherea complementară a bazelor asigură structura dublului helix ADN nou sintetizat. În plus, împerecherea bazelor joacă un rol esențial în biosinteza proteinelor. Aceasta este împărțită în transcriere și traducere. În timpul transcrierii, dubla helix a ADN-ului este desfăcută și firele complementare sunt separate una de cealaltă. Acest lucru este realizat și de enzima helicază. ARN polimeraza se leagă de o singură catenă de ADN și formează ARN complementar. În ARN, uracilul este utilizat în locul timinei și, în comparație cu ADN-ul, are așa-numita coadă poliA. ARN se termină întotdeauna într-un șir de adenine. ARN rămâne, de asemenea, o singură catenă și servește la sintetizarea unei proteine în timpul traducerii. Tipul de proteină depinde de particularitate genă care a fost citit și utilizat ca șablon pentru biosinteza proteinelor.
Boli și tulburări
Erwin Chargaff a constatat că numărul de Baze de adenina și timina, precum și guanina și citozina sunt 1: 1. James D. Watson și Francis Harry Compton Crick au descoperit în cele din urmă că există perechi de baze complementare de adenină și timină, precum și de guanină și citozină. Aceasta se numește împerechere Watson-Crick. Cu toate acestea, asocierea neobișnuită a bazelor poate apărea din cauza diferitelor tulburări, cum ar fi asocierea inversă Watson-Crick. O altă defecțiune a asocierii bazelor este asocierea oscilantă. Acestea sunt împerecheri contrare perechilor Watson-Crick, cum ar fi GU, GT sau AC. Aceste erori pot apărea în timpul replicării ADN și trebuie apoi eliminate prin repararea ADN-ului. Mutațiile pot apărea ca urmare a asocierii defectuoase a bazelor. Aceste mutații nu trebuie să fie dăunătoare. Există așa-numitele mutații silențioase, în care o pereche de baze este schimbată cu o altă pereche, dar nu are ca rezultat nicio perturbare funcțională sau structurală pentru proteina sintetizată. Cu toate acestea, în cazul celulei secera anemie, o mutație este motivul formării roșului nefuncțional sânge celule. Mutația afectează direct hemoglobină, care este responsabil pentru oxigen transport în sânge. Sever și care pune viața în pericol tulburări circulatorii și anemie rezultat.
