Kandungan
- Empat Nitrogenous Bas
- Peraturan Chargaffs
- Peraturan Chargaffs Dijelaskan
- Menggunakan Peraturan Pelengkap Base Pelengkap
Asid deoxyribonucleic (DNA) adalah kod-kod untuk semua selular maklumat genetik di Bumi. Semua kehidupan sel dari bakteria terkecil hingga ikan paus terbesar di lautan menggunakan DNA sebagai bahan genetik mereka.
Catatan: Sesetengah virus menggunakan DNA sebagai bahan genetik mereka. Walau bagaimanapun, sesetengah virus menggunakan RNA sebaliknya.
DNA adalah sejenis asid nukleik yang terdiri daripada banyak subunit yang dipanggil nukleotida. Setiap nukleotida mempunyai tiga bahagian: gula 5-karbon ribosa, kumpulan fosfat dan asas nitrogen. Dua helai pelengkap DNA bersatu berkat ikatan hidrogen di antara asas nitrogen yang membolehkan DNA membuat bentuk seperti tangga yang mengelilingi helix dua helai yang terkenal.
Ikatannya antara asas nitrogen yang membolehkan struktur ini terbentuk. Dalam DNA, terdapat empat pilihan asas nitrogen: adenine (A), timin (T), sitosin (C) dan guanine (G). Setiap asas hanya boleh ikatan dengan satu sama lain, A dengan T dan C dengan G. Ini dipanggil peraturan berpasangan asas pelengkap atau Peraturan Chargaffs.
Empat Nitrogenous Bas
Dalam subunit nukleotida DNA, terdapat empat pangkalan nitrogen:
Setiap pangkalan ini boleh dibahagikan kepada dua kategori: pangkalan purine dan pangkalan pyrimidine.
Adenine dan guanine adalah contoh pangkalan purine. Ini bermakna strukturnya adalah enam atom yang mengandungi nitrogen yang bergabung dengan lima cincin atom yang mengandungi nitrogen yang berkongsi dua atom untuk menggabungkan dua cincin.
Thymine dan cytosine adalah contoh pangkalan pyrimidine. Asas-asas ini terdiri daripada enam cincin atom yang mengandungi nitrogen.
Catatan: RNA menggantikan timin dengan asas pyrimidine yang berbeza yang dipanggil uracil (U).
Peraturan Chargaffs
Pemerintahan Chargaffs, yang juga dikenali sebagai peraturan penyokong dasar komplementer, menyatakan bahawa pasangan asas DNA selalu adenin dengan timin (A-T) dan sitosin dengan guanine (C-G). Purine sentiasa berpasangan dengan pyrimidine dan sebaliknya. Walau bagaimanapun, A tidak sepadan dengan C, walaupun itu adalah purine dan pyrimidine.
Peraturan ini dinamakan selepas ahli sains Erwin Chargaff yang mendapati bahawa terdapat konsentrasi yang sama pada adenina dan timin serta guanine dan sitosin dalam hampir semua molekul DNA. Nisbah ini boleh berbeza-beza antara organisma, tetapi kepekatan A sebenarnya sentiasa sama dengan T dan sama dengan G dan C. Sebagai contoh, pada manusia, ada kira-kira:
Ini menyokong peraturan pelengkap yang mesti dipasangkan A dengan T dan C mesti dipasangkan dengan G.
Peraturan Chargaffs Dijelaskan
Mengapa kes ini, walaupun?
Ia perlu dilakukan dengan kedua-duanya ikatan hidrogen yang menyertai helai DNA pelengkap bersama dengan ruang yang ada antara kedua-dua helai.
Pertama, terdapat kira-kira 20 Å (angstroms, di mana satu angstrom sama dengan 10-10 meter) di antara dua helai DNA pelengkap. Dua purin dan dua pirimidin bersama-sama hanya akan mengambil terlalu banyak ruang untuk dapat memenuhi ruang antara kedua-dua helai. Itulah sebabnya A tidak boleh ikatan dengan G dan C tidak boleh ikatan dengan T.
Tetapi mengapa anda tidak boleh menukar bon purine yang mana pyrimidine? Jawapannya ada kaitannya dengan ikatan hidrogen yang menyambungkan pangkalan dan menstabilkan molekul DNA.
Satu-satunya pasang yang boleh menghasilkan ikatan hidrogen dalam ruang itu ialah adenin dengan timin dan sitosin dengan guanin. A dan T membentuk dua ikatan hidrogen manakala C dan G membentuk tiga. Ia mempunyai ikatan hidrogen yang bergabung dengan dua helai dan menstabilkan molekul, yang membolehkannya membentuk helix double seperti tangga.
Menggunakan Peraturan Pelengkap Base Pelengkap
Mengetahui peraturan ini, anda boleh memikirkan helai pelengkap untuk satu helai DNA tunggal yang hanya berdasarkan urutan pasangan asas. Sebagai contoh, katakan anda tahu urutan satu helai DNA yang seperti berikut:
AAGCTGGTTTTGACGAC
Dengan menggunakan kaedah penyandingan dasar pelengkap, anda boleh menyimpulkan bahawa helai pelengkap adalah:
TTCGACCAAAACTGCTG
Asid RNA juga melengkapi dengan pengecualian bahawa RNA menggunakan uracil dan bukannya timin. Jadi, anda juga boleh menyimpulkan strand mRNA yang akan dihasilkan daripada helai DNA pertama. Ia akan menjadi:
UUCGACCAAAACUGCUG