Osnovno seznanjanje

Bazni par je sestavljen iz dveh nukleobaz, ki se nahajata nasproti drugemu v deoksiribonukleinski kislini (DNK) ali ribonukleinski kislini (RNA), ki se vežeta drug na drugega in tvorita dvojni pramen s pomočjo vodikovih vezi. To je genska informacija organizma in vsebuje gene. Napačna Osnovno seznanjanje lahko privede do mutacij.

Kaj je osnovno seznanjanje?

Osnovni par je sestavljen iz nukleobaz. Je element DNK ali RNK. Te nukleobaze pa skupaj s fosforno kislino ali fosfatom in deoksiribozo, sladkorjem, tvorijo nukleotid (bazo).

Fosforjeva kislina in deoksiriboza sta enaka za vsak nukleotid, tvorita hrbtenico DNK. Baza in deoksiriboza sta poznana kot nukleozidi. Ostanek fosfata pomeni, da je DNK negativno nabit in je tudi hidrofilna ter pride do interakcije z vodo.

Nukleotidi se razlikujejo le v bazi. Razlikujemo med petimi osnovami, odvisno od tega, ali so sestavni deli DNK ali RNK. Osnova sta adenin (A) in gvanin (G), ki spadata med purine. Timin (T), citozin (C) in uracil (U) so pirimidini. Purini so heterociklične organske spojine, pirimidini pa heterociklične, aromatske, organske spojine.

V DNK je osnovno seznanjanje adenina in timina (A-T), pa tudi gvanina in citozina (G-C). V primeru RNK se na drugi strani pojavi osnovno seznanjanje med adeninom in uracilom (A-U) ter med gvaninom in citozinom (G-C). To osnovno seznanjanje imenujemo komplementarno.

Seznami so ustvarjeni z vodikovimi vezmi. To je interakcija med vodikovim atomom in osamljenim parom elektronov na drugem atomu. Atom vodika je tukaj kovalentno vezan. To je kemijska vez, v kateri pride do interakcije med valenčnimi elektroni enega atoma in jedrom drugega atoma. Osnovni pari se uporabljajo tudi kot merilo velikosti DNK: 1bp ustreza enemu in 1kb ustreza 1000 baznim parom ali nukleotidom.

Funkcija in naloga

Spajanje baz ima bistvene funkcije za strukturo DNK. DNK se pojavlja kot dvojna vijačnica. Prostorska razporeditev dvojne vijačnice se imenuje B-DNA, desna dvojna navojna vijačnica, ki ima v nasprotju z obliko A bolj sproščeno razporeditev.

Ko sta adenin in timin osnova seznanjena, se tvorita dve vodikovi vezi. V nasprotju s tem pa uparjanje gvanina in citozina ustvarja tri vodikove vezi. Zaradi združevanja osnov med purinom in pirimidinom je dobljena razdalja med dvema verigama DNK vedno enaka. DNK ima pravilno strukturo, premer vijačnice DNA pa je 2 nm. Popolna rotacija za 360 ° znotraj vijačnice se zgodi vsakih 10 baznih parov in je dolga 3,4 nm.

Baziranje je pomembno tudi pri kopiranju DNK. Replikacija DNK se deli na fazo iniciacije, fazo raztezka in zaključek. To se zgodi med delitvijo celic. DNK se odvije z encimom, imenovanim DNA helikaza. Dvojni prameni so ločeni drug od drugega in DNK polimeraza se pritrdi na en sam niz DNK in začne proizvajati komplementarni niz DNK na vsakem posameznem niti.Tako nastaneta dva nova enojna niza DNK, ki tvorita novo dvojno vijačnico DNA.

Strukturo na novo sintetiziranega dvojnega vijaka DNA zagotovimo z komplementarnim osnovnim združevanjem. Poleg tega ima osnovno seznanjanje bistveno vlogo pri biosintezi beljakovin. To je razdeljeno na prepisovanje in prevod. Med prepisovanjem se dvojna vijačnica DNK odveže in komplementarni prameni se ločijo drug od drugega. To stori tudi encim helikaza.

Polimeraza RNA se veže na en sklop DNK in tvori RNA komplementarno do njega. V primeru RNK se namesto timijana uporablja uracil in ima v primerjavi z DNK tako imenovani rep polyA. RNA se vedno konča v nizu adenina. RNA tudi ostane en sam sklop in se uporablja za sintezo beljakovin med prevajanjem. Vrsta proteina je odvisna od gena, ki je bil odčitan in uporabljen kot predloga za sintezo beljakovin.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni in bolezni

Erwin Chargaff je ugotovil, da je število baz adenin in timin ter gvanin in citozin 1: 1. James D. Watson in Francis Harry Compton Crick sta končno ugotovila, da obstaja komplementarno osnovno združevanje adenina in timina ter gvanina in citozina. To je znano kot seznanjanje Watson-Crick.

Vendar lahko različne motnje povzročijo nenavadno osnovno seznanjanje, na primer povratno Watson-Crick. Druga zmotna oblika osnovnega združevanja je združevanje z nihanjem. To so pari, ki so v nasprotju z Watson-Crick pari, kot so G-U, G-T ali A-C. Te napake se lahko pojavijo med podvajanjem DNK in jih je treba nato odpraviti s popravkom DNK.

Nepravilno združevanje baz lahko privede do mutacij. Te mutacije ne smejo biti škodljive. Obstajajo tako imenovane tihe mutacije, pri katerih se osnovni par zamenja za drug par, vendar ne povzroči nobenih funkcionalnih ali strukturnih motenj za sintetizirani protein. V primeru anemije srpastih celic pa je mutacija razlog za nastanek nefunkcionalnih rdečih krvnih celic. Mutacija neposredno vpliva na hemoglobin, ki je odgovoren za transport kisika v krvi. Pojavijo se resne in življenjsko nevarne motnje krvnega obtoka ter anemija.