Base Pairing: Pag-andar, Mga Gawain, Papel at Sakit

Ang isang batayang pares ay binubuo ng dalawang mga nucleobase na magkaharap sa deoxyribonucleic acid (DNA) o ribonucleic acid (RNA), magbigkis sa bawat isa, at bubuo ng dobleng strand sa tulong ng Hydrogenation brϋcken Ito ang genomic na impormasyon ng isang organismo at kasama ang mga gen. Maling basehan sa pagpapares ng lata mamuno sa mutasyon.

Ano ang base pairing?

Ang isang batayang pares ay binubuo ng mga nucleobase. Ito ay isang elemento ng DNA o RNA. Ang mga nucleobase na ito, kasabay nito posporiko acid or pospeyt at deoxyribose, a asukal, bumuo ng nucleotide (ang base). Ang posporiko acid at ang deoxyribose ay pareho para sa bawat nucleotide; bumubuo sila ng gulugod ng DNA. Ang base at ang deoxyribose ay tinatawag na nucleoside. Ang pospeyt mga natitirang mga resulta sa DNA na negatibong sisingilin at may hydrophilic din, isang pakikipag-ugnay sa tubig nangyayari Ang mga nucleotide ay naiiba lamang sa base. Mayroong fϋnf bases, depende sa kung ang mga ito ay mga bahagi ng DNA o RNA. Ang bases ay ang adenine (A) at guanine (G), ang mga ito ay kabilang sa mga purine. Ang thymine (T), cytosine (C) at uracil (U) ay mga pyrimidine. Ang purines ay mga heterocyclic organic compound, habang ang pyrimidines ay heterocyclic aromatikong mga organikong compound. Sa DNA, nangyayari ang base pairing sa pagitan ng adenine at thymine (AT), at guanine at cytosine (GC). Sa kabilang banda, ang base pairing ay nangyayari sa pagitan ng adenine at uracil (AU), at sa pagitan ng guanine at cytosine (GC). Ang pairing sa batayang ito ay tinatawag na komplementaryo. Ang mga pares ay nilikha ng Hydrogenation brϋcking Ito ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng a Hydrogenation atom na may isang libreng pares ng electron ng isa pang atom. Ang hydrogen atom ay covalently bonded sa kasong ito. Ito ay isang bono ng kemikal kung saan mayroong isang pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga elektron ng valence mula sa isang atom at ang nucleus ng isa pang atom. Ginagamit din ang base pairing bilang isang sukat ng laki para sa DNA: Ang 1bp ay tumutugma sa isa at ang 1kb ay tumutugma sa 1000 na mga pares ng base o mga nucleotide.

Pag-andar at gawain

Ang pangunahing pagpapares ay may mahahalagang pagpapaandar sa istraktura ng DNA. Ang DNA ay nangyayari bilang isang doble na helix. Sa kasong ito, ang spatial na pag-aayos ng doble na helix ay tinukoy bilang B-DNA, isang kanang kamay na dobleng-strandeng helix na may isang mas nakakarelaks na pag-aayos na taliwas sa A-form. Ang pagpapares ng base ng adenine at thymine ay nagreresulta sa pagbuo ng dalawang hydrogen brϋck. Sa kaibahan, ang batayang pagpapares ng guanine at cytosine ay nagreresulta sa pagbuo ng tatlong hydrogen tulay. Dahil sa batayang pagpapares sa pagitan ng isang purine at isang pyrimidine, ang nagresultang distansya sa pagitan ng dalawang mga hibla ng DNA ay laging pareho. Nagreresulta ito sa isang regular na istraktura ng DNA, kung saan ang diameter ng helix ng DNA ay 2nm. Ang isang kumpletong pag-ikot ng 360 ° sa loob ng helix ay nangyayari bawat 10 mga pares ng base at 3.4 nm ang haba. Ang pagpapares sa base ay gumaganap din ng mahalagang papel sa pagtitiklop ng DNA. Ang pagtitiklop ng DNA ay nahahati sa yugto ng pagsisimula, yugto ng pagpahaba at yugto ng pagwawakas. Ito ay nangyayari sa panahon ng paghahati ng cell. Ang DNA ay na-unsound ng isang enzyme, DNA helicase. Ang mga dobleng hibla ay pinaghiwalay at ang isang polymerase ng DNA ay nakakabit sa isang solong strand ng DNA at nagsisimulang gumawa ng isang pantulong na DNA strand sa bawat solong hibla. Lumilikha ito ng dalawang bagong DNA solong mga hibla, na bumubuo ng isang bagong DNA doble na helix. Tinitiyak ng pantulong na base na pagpapares ang istraktura ng bagong synthesize na DNA doble na helix. Bilang karagdagan, ang pangunahing pagpapares ay may mahalagang papel sa biosynthesis ng protina. Nahahati ito sa salin at salin. Sa panahon ng transkripsiyon, ang doble ng helix ng DNA ay na-undound at ang mga pantulong na hibla ay pinaghiwalay sa bawat isa. Ginagawa rin ito ng enzyme helicase. Ang RNA polymerase ay nagbubuklod sa isang solong hibla ng DNA at bumubuo ng pantulong na RNA. Sa RNA, ang uracil ay ginagamit sa halip na thymine at, kumpara sa DNA, mayroon itong tinatawag na buntot na polyA. Palaging nagtatapos ang RNA sa isang string ng adenines. Ang RNA ay nananatiling isang solong hibla at nagsisilbing synthesize ng isang protina habang isinasalin. Ang uri ng protina ay nakasalalay sa partikular gene nabasa iyon at ginamit bilang isang template para sa biosynthesis ng protina.

Mga karamdaman at karamdaman

Natagpuan ni Erwin Chargaff na ang bilang ng bases Ang adenine at thymine pati na rin ang guanine at cytosine ay 1: 1. Sina James D. Watson at Francis Harry Compton Crick ay kalaunan natagpuan na mayroong komplementaryong pagpares ng base ng adenine at thymine pati na rin ang guanine at cytosine. Tinatawag itong Watson-Crick na pagpapares. Gayunpaman, maaaring mangyari ang hindi pangkaraniwang pagpapares ng base dahil sa iba't ibang mga karamdaman, tulad ng reverse Watson-Crick na pagpapares. Ang isa pang sira mula sa batayang pagpapares ay wobble pairing. Ito ang mga pares na taliwas sa pagpapares ng Watson-Crick, tulad ng GU, GT, o AC. Ang mga error na ito ay maaaring mangyari sa panahon ng pagtitiklop ng DNA at pagkatapos ay maalis sa pamamagitan ng pag-aayos ng DNA. Ang mga mutasyon ay maaaring mangyari bilang isang resulta ng maling pag-pares ng base. Ang mga mutasyong ito ay hindi kailangang mapanganib. Mayroong tinatawag na tahimik na mga mutasyon, kung saan ang isang batayang pares ay ipinagpapalit sa isa pang pares, ngunit hindi ito nagreresulta sa anumang mga kaguluhan sa pagganap o istruktura para sa synthesized protein. Gayunpaman, sa kaso ng sickle cell anemya, isang mutasyon ang dahilan para sa pagbuo ng hindi gumaganang pula dugo mga cell Direktang nakakaapekto ang pag-mutate pula ng dugo, na responsable para sa oksiheno transportasyon sa dugo. Matindi at nagbabanta ng buhay sakit sa sirkulasyon at anemya resulta.