Pohjapariliitos

Emäspari koostuu kahdesta nuklea-emäksestä, jotka sijaitsevat vastakkaisina deoksiribonukleiinihapossa (DNA) tai ribonukleiinihapossa (RNA), sitoutuvat toisiinsa ja muodostavat kaksoisjuosteen vety sidosten avulla. Tämä on organismin genomitieto ja sisältää geenit. Viallinen Pohjapariliitos voi johtaa mutaatioihin.

Mikä on pohjapariliitos?

Emäspari koostuu nukleo emäksistä. Se on osa DNA: ta tai RNA: ta. Nämä nuklea-emäkset puolestaan ​​muodostavat yhdessä fosforihapon tai fosfaatin ja deoksiriboosin, sokerin, nukleotidin (emäksen).

Fosforihappo ja deoksiriboosi ovat samat jokaisessa nukleotidissa, ne muodostavat DNA: n selkärangan. Emäs ja deoksiriboosi tunnetaan nukleosideina. Fosfaattijäännös tarkoittaa, että DNA on negatiivisesti varautunut ja myös hydrofiilinen, ja siinä on vuorovaikutus veden kanssa.

Nukleotidit eroavat vain emäksessä. Viisi emästä erotetaan toisistaan ​​riippuen siitä, ovatko ne DNA: n tai RNA: n komponentteja. Emäkset ovat adeniini (A) ja guaniini (G), nämä kuuluvat puriineihin. Tymiini (T), sytosiini (C) ja urasiili (U) ovat pyrimidiinit. Puriinit ovat heterosyklisiä orgaanisia yhdisteitä, kun taas pyrimidiinit ovat heterosyklisiä, aromaattisia, orgaanisia yhdisteitä.

DNA: ssa on adeniinin ja tymiinin (A-T), sekä guaniinin ja sytosiinin (G-C) emäsparit. Toisaalta RNA: n tapauksessa emäsparit tapahtuvat adeniinin ja urasiilin (A-U) ja guaniinin ja sytosiinin (G-C) välillä. Tätä emäparia kutsutaan komplementaariseksi.

Parit muodostuvat vety sidoksilla. Tämä on vetyatomin ja toisen atomin yksinäisen elektroniparin välinen vuorovaikutus. Vetyatomi on sidottu kovalenttisesti tähän. Tämä on kemiallinen sidos, jossa yhden atomin valenssielektronien ja toisen atomin ytimen välillä on vuorovaikutus. Emäspareja käytetään myös DNA: n koon mitana: 1 bp vastaa yhtä ja 1 kb vastaa 1000 emäsparia tai nukleotideja.

Toiminto ja tehtävä

Emäsparilla on olennaiset toiminnot DNA: n rakenteelle. DNA esiintyy kaksoiskierreenä. Kaksinkertaisen kierukan spatiaalista järjestelyä kutsutaan B-DNA: ksi, oikeakätiseksi kaksijuosteiseksi kierukkaksi, jolla, toisin kuin A-muodolla, on rentompi rakenne.

Kun adeniini ja tymiini ovat emäsparia, muodostuu kaksi vety sidosta. Sitä vastoin guaniinin ja sytosiinin yhdistäminen luo kolme vety sidosta. Puriinin ja pyrimidiinin emäsparinmuodosta johtuen kahden DNA-juosteen välinen etäisyys on aina sama. DNA: lla on säännöllinen rakenne, DNA-helixin halkaisija on 2 nm. Täydellinen 360 ° kierto kierroksessa tapahtuu jokaisen 10 emäsparin välein ja on 3,4 nm pitkä.

Emäsparilla on myös tärkeä rooli DNA: n replikaatiossa. DNA-replikaatio jaetaan aloitus-, pidennys- ja lopetusvaiheeseen. Tämä tapahtuu solujakautumisen aikana. DNA purkaa entsyymin, jota kutsutaan DNA-helikaasiksi. Kaksinkertaiset juosteet erotetaan toisistaan ​​ja DNA-polymeraasi kiinnittyy yksittäiseen DNA-juosteeseen ja alkaa tuottaa komplementaarista DNA-juostetta jokaiselle yksittäiselle juosteelle.Tämä luo kaksi uutta yksittäistä DNA-juostetta, jotka muodostavat uuden DNA-kaksoiskierukan.

Äskettäin syntetisoidun DNA-kaksoiskierukan rakenne varmistetaan komplementaarisella emäsparilla. Lisäksi emäsparilla on tärkeä rooli proteiinien biosynteesissä. Tämä on jaettu transkriptioon ja käännökseen. Transkription aikana DNA-kaksoiskierre on sidottu ja komplementaariset juosteet erotetaan toisistaan. Tämän tekee myös entsyymihelikaasi.

RNA-polymeraasi sitoutuu yksittäiseen DNA-juosteeseen ja muodostaa RNA: n, joka on komplementaarinen sille. RNA: n tapauksessa käytetään urasiilia tymiinin sijasta ja DNA: hon verrattuna sillä on ns. PolyA-häntä. RNA päättyy aina adeniinijonoon. RNA pysyy myös yhtenä juosteena ja sitä käytetään proteiinin syntetisointiin translaation aikana. Proteiinityyppi riippuu tietystä geenistä, joka luettiin ja jota käytettiin templaattina proteiinisynteesille.

Löydät lääkkeesi täältä

Sairaudet ja vaivat

Erwin Chargaff havaitsi, että emästen adeniinin ja tymiinin sekä guaniinin ja sytosiinin lukumäärä on 1: 1. James D. Watson ja Francis Harry Compton Crick saivat vihdoin selville, että adeniinin ja tymiinin sekä guaniinin ja sytosiinin välillä on komplementaarisia emäpareja. Tätä kutsutaan Watson-Crick -pariksi.

Eri häiriöt voivat kuitenkin aiheuttaa epätavallisen emäsparin, kuten käänteinen Watson-Crick-pariliitos. Toinen virheellinen kantaparinmuodostusmuoto on heiluva pariliitos. Nämä ovat paria, jotka ovat ristiriidassa Watson-Crick-parien kanssa, kuten G-U, G-T tai A-C. Nämä virheet voivat tapahtua DNA: n replikaation aikana, ja ne on sitten poistettava DNA-korjauksella.

Väärä emäspariutuminen voi johtaa mutaatioihin. Näiden mutaatioiden ei tarvitse olla haitallisia. On olemassa ns. Hiljaisia ​​mutaatioita, joissa emäspari vaihdetaan toiseen pariin, mutta se ei aiheuta mitään syntetisoidun proteiinin toiminnallisia tai rakenteellisia häiriöitä. Sirppisoluanemian tapauksessa mutaatio on kuitenkin syy toimimattomien punasolujen muodostumiseen. Mutaatio vaikuttaa suoraan hemoglobiiniin, joka vastaa hapen kuljettamisesta veressä. Vakavia ja hengenvaarallisia verenkiertohäiriöitä ja anemiaa esiintyy.