Bāzes pāri veido divas nukleobāzes, kas ir vērstas viena pret otru dezoksiribonukleīnskābe (DNS) vai ribonukleīnskābe (RNS), saistās viens ar otru un ar ūdeņradis brekens. Šī ir organisma informācija par genomu un ietver gēnus. Nepareiza bāzes savienošana pārī var vadīt mutācijām.
Kas ir bāzes savienošana pārī?
Bāzes pāri veido nukleobāzes. Tas ir DNS vai RNS elements. Šīs nukleobāzes, savukārt, kopā ar fosforskābe or fosfāts un dezoksiribozs, a cukurs, veido nukleotīdu (bāzi). The fosforskābe un dezoksiriboze katram nukleotīdam ir vienādas; tie veido DNS mugurkaulu. Bāzi un dezoksiribozu sauc par nukleozīdu. The fosfāts atlikumi fϋrezultāti DNS ir negatīvi lādēti un arī hidrofīli, mijiedarbojas ar ūdens notiek. Nukleotīdi atšķiras tikai ar pamatu. Ir fϋnf bāzes, atkarībā no tā, vai tie ir DNS vai RNS komponenti. The bāzes ir adenīns (A) un guanīns (G), tie pieder purīniem. Timīns (T), citozīns (C) un uracils (U) ir pirimidīni. Purīni ir heterocikliski organiski savienojumi, bet pirimidīni ir heterocikliski aromātiski organiski savienojumi. DNS bāzu savienošana notiek starp adenīnu un timīnu (AT) un guanīnu un citozīnu (GC). Savukārt RNS bāzes savienošana pārī notiek starp adenīnu un uracilu (AU), kā arī starp guanīnu un citozīnu (GC). Šo bāzes savienošanu sauc par papildinošu. Pārīšus izveido ūdeņradis brekings. Šī ir mijiedarbība starp a ūdeņradis atoms ar cita atoma brīvo elektronu pāri. Šajā gadījumā ūdeņraža atoms ir kovalenti saistīts. Šī ir ķīmiska saite, kurā notiek mijiedarbība starp viena atoma valences elektroniem un otra atoma kodolu. Bāzes savienošana pārī tiek izmantota arī kā DNS lieluma mērījums: 1 bp atbilst vienai un 1 kb atbilst 1000 bāzes pāriem vai nukleotīdiem.
Funkcija un uzdevums
Bāzes savienošanai ir būtiskas funkcijas DNS struktūrā. DNS notiek kā dubultā spirāle. Šajā gadījumā dubultās spirāles telpisko izkārtojumu sauc par B-DNS, labās puses divdzīslu spirāli, kurai ir relaksētāks izkārtojums pretstatā A formai. Adenīna un timīna savienošana pārī ar pamatu veido divus ūdeņraža brūkļus. Turpretī guanīna un citozīna bāzes savienošana rada trīs ūdeņraža veidošanos tilti. Sakarā ar bāzes savienošanu pār purīnu un pirimidīnu, iegūtais attālums starp abiem DNS pavedieniem vienmēr ir vienāds. Tā rezultātā tiek izveidota regulāra DNS struktūra, kur DNS spirāles diametrs ir 2 nm. Pilnīga 360 ° pagriešanās spirālē notiek ik pēc 10 bāzes pāriem un ir 3.4 nm gara. Bāzes pārošanai ir arī nozīmīga loma DNS replikācijā. DNS replikācija ir sadalīta iniciācijas fāzē, pagarinājuma fāzē un beigu fāzē. Tas notiek šūnu dalīšanās laikā. DNS atritina ferments, DNS helikāze. Dubultās virknes tiek atdalītas, un DNS polimerāze pievienojas DNS vienai virknei un sāk veidot komplementāru DNS virkni katrā atsevišķā virknē. Tas rada divus jaunus DNS atsevišķus pavedienus, kas veido jaunu DNS dubulto spirāli. Papildu bāzes savienošana nodrošina jaunizveidotā DNS dubultās spirāles struktūru. Turklāt bāzes savienošanai ir būtiska loma olbaltumvielu biosintēzē. Tas ir sadalīts transkripcijā un tulkošanā. Transkripcijas laikā DNS dubultā spirāle tiek atritināta, un komplementārie pavedieni ir atdalīti viens no otra. To dara arī enzīma helikāze. RNS polimerāze saistās ar vienu DNS virkni un veido komplementāru RNS. RNS timīna vietā lieto uracilu, un, salīdzinot ar DNS, tam ir tā sauktā poliA asti. RNS vienmēr beidzas ar adenīnu virkni. RNS arī paliek viena virkne un kalpo proteīna sintezēšanai tulkošanas laikā. Olbaltumvielu veids ir atkarīgs no konkrētā gēns kas tika lasīts un izmantots kā paraugs olbaltumvielu biosintēzei.
Slimības un traucējumi
Ervins Šargafs konstatēja, ka bāzes adenīns un timīns, kā arī guanīns un citozīns ir 1: 1. Džeimss D. Vatsons un Frensiss Harijs Komptons Kriks galu galā atklāja, ka pastāv adenīna un timīna, kā arī guanīna un citozīna bāzes savienošana pārī. To sauc par Watson-Crick pārošanu. Tomēr neparasta bāzes savienošana pārī var rasties dažādu traucējumu dēļ, piemēram, reversā Watson-Crick pārošana. Vēl viena kļūdaina bāzes savienošana pārī ir svārstīšanās. Tie ir pārī, kas ir pretrunā ar Watson-Crick pārošanu, piemēram, GU, GT vai AC. Šīs kļūdas var rasties DNS replikācijas laikā, un pēc tam tās ir jānovērš ar DNS remontu. Bojātas bāzes savienošanas rezultātā var rasties mutācijas. Šīm mutācijām nav jābūt kaitīgām. Pastāv tā saucamās klusās mutācijas, kurās bāzes pāri tiek apmainīti ar citu pāri, taču tas neizraisa sintezētā proteīna funkcionālus vai strukturālus traucējumus. Tomēr sirpjveida šūnu gadījumā anēmija, mutācija ir nefunkcionālas sarkanās krāsas veidošanās iemesls asinis šūnas. Mutācija tieši ietekmē hemoglobīns, kas ir atbildīgs par skābeklis transports asinis. Smaga un dzīvībai bīstama asinsrites traucējumi un anēmija rezultāts
