Bazinė pora susideda iš dviejų nukleobazių, kurios susiduria viena su kita Deoksiribonukleorūgštis (DNR) arba ribonukleino rūgštis (RNR), susijungia vienas su kitu ir suformuoja dvigubą grandinę vandenilis brϋcken. Tai yra genomo informacija apie organizmą ir apima genus. Netinkamas pagrindo susiejimas gali vadovauti iki mutacijų.
Kas yra bazinis poravimas?
Bazinė pora susideda iš nukleobazių. Tai yra DNR arba RNR elementas. Šios nukleobazės, savo ruožtu, kartu su fosforo rūgštis or fosfatas ir dezoksiribozė, a cukrus, sudaro nukleotidą (bazę). fosforo rūgštis ir dezoksiribozė yra vienodi kiekvienam nukleotidui; jie sudaro DNR stuburą. Pagrindas ir dezoksiribozė vadinami nukleozidu. fosfatas likučiai DNR yra neigiamai įkrauti ir hidrofiliški, sąveika su vanduo atsiranda. Nukleotidai skiriasi tik pagrindu. Yra fϋnf bazės, priklausomai nuo to, ar jie yra DNR, ar RNR komponentai. bazės yra adeninas (A) ir guaninas (G), jie priklauso purinams. Timinas (T), citozinas (C) ir uracilas (U) yra pirimidinai. Purinai yra heterocikliniai organiniai junginiai, o pirimidinai - heterocikliniai aromatiniai organiniai junginiai. DNR bazės poruojasi tarp adenino ir timino (AT) bei guanino ir citozino (GC). Kita vertus, RNR bazės poros vyksta tarp adenino ir uracilo (AU) bei tarp guanino ir citozino (GC). Šis pagrindo susiejimas vadinamas papildomu. Susiejimus sukuria vandenilis brϋcking. Tai yra sąveika tarp a vandenilis atomas su laisvu kito atomo elektronų pora. Šiuo atveju vandenilio atomas yra kovalentiškai sujungtas. Tai yra cheminis ryšys, kuriame vyksta sąveika tarp vieno atomo valentinių elektronų ir kito atomo branduolio. Bazių poravimas taip pat naudojamas kaip DNR dydžio matas: 1bp atitinka vieną, o 1kb atitinka 1000 bazių porų ar nukleotidų.
Funkcija ir užduotis
Bazių poravimas atlieka esmines DNR struktūros funkcijas. DNR atsiranda kaip dviguba spiralė. Šiuo atveju erdvinis dvigubos spiralės išdėstymas vadinamas B-DNR, dešiniarankiu dvigubos spiralės spiralės išdėstymu, kuris yra labiau atsipalaidavęs priešingai nei A forma. Adenino ir timino sujungimas su bazėmis lemia dviejų vandenilio brūkšnių susidarymą. Priešingai, susiejus bazę su guaninu ir citozinu, susidaro trys vandeniliai tiltai. Dėl bazės suporavimo tarp purino ir pirimidino, gaunamas atstumas tarp dviejų DNR grandinių visada yra vienodas. Dėl to susidaro taisyklinga DNR struktūra, kur DNR spiralės skersmuo yra 2 nm. Visiškas 360 ° pasisukimas spiralėje vyksta kas 10 bazių porų ir yra 3.4 nm ilgio. Pagrindų poravimas taip pat vaidina svarbų vaidmenį DNR replikacijoje. DNR replikacija skirstoma į iniciacijos fazę, pailgėjimo fazę ir nutraukimo fazę. Tai įvyksta dalijantis ląstelėms. DNR išvyniojamas fermento, DNR helikazės, pagalba. Dvigubos grandinės yra atskiriamos ir DNR polimerazė prisijungia prie vienos DNR grandinės ir pradeda gaminti komplementarią DNR grandinę kiekvienoje atskiroje grandinėje. Tai sukuria dvi naujas DNR pavienes sruogas, kurios sudaro naują DNR dvigubą spiralę. Papildomas bazės poravimas užtikrina naujai sintezuojamos dvigubos spiralės DNR struktūrą. Be to, bazės poravimas vaidina svarbų vaidmenį baltymų biosintezėje. Tai skirstoma į transkripciją ir vertimą. Transkripcijos metu DNR dviguba spiralė yra išvyniojama ir komplementarios sruogos atskiriamos viena nuo kitos. Tai taip pat daro fermentas helikazė. RNR polimerazė jungiasi prie vienos DNR grandinės ir formuoja komplementarią RNR. RNR uracilas naudojamas vietoj timino ir, palyginti su DNR, jis turi vadinamąją poliA uodegą. RNR visada baigiasi adeninų virtine. RNR taip pat lieka viena grandine ir yra naudojama sintetinant baltymą vertimo metu. Baltymų rūšis priklauso nuo konkretaus genas kad buvo perskaityta ir naudojama kaip baltymo biosintezės šablonas.
Ligos ir sutrikimai
Erwinas Chargaffas nustatė, kad skaičius bazės adeninas ir timinas, taip pat guaninas ir citozinas yra 1: 1. Jamesas D. Watsonas ir Francisas Harry Comptonas Crickas galų gale nustatė, kad yra papildoma adenino ir timino, taip pat guanino ir citozino bazė. Tai vadinama „Watson-Crick“ poravimu. Tačiau neįprastas pagrindo poravimas gali atsirasti dėl įvairių sutrikimų, tokių kaip atvirkštinis Watson-Crick poravimas. Kitas ydingas pagrindo poravimas yra klibėjimas. Tai yra poros, prieštaraujančios „Watson-Crick“ poravimui, tokios kaip GU, GT ar AC. Šios klaidos gali atsirasti DNR replikacijos metu ir vėliau jas reikia pašalinti atliekant DNR taisymą. Mutacijos gali atsirasti dėl netinkamo pagrindo poravimo. Šios mutacijos neturi būti žalingos. Yra vadinamosios nebylios mutacijos, kai bazinė pora keičiama kita pora, tačiau tai nesukelia jokių sintetinto baltymo funkcinių ar struktūrinių sutrikimų. Tačiau pjautuvinės ląstelės atveju anemija, mutacija yra nefunkcinės raudonos spalvos susidarymo priežastis kraujas ląstelių. Mutacija daro tiesioginę įtaką hemoglobinas, kuris yra atsakingas už deguonis transportas kraujas. Sunkus ir pavojingas gyvybei kraujotakos sutrikimai ir anemija rezultatas.
