Pár báz pozostáva z dvoch nukleových báz, ktoré sú proti sebe umiestnené v deoxyribonukleová kyselina (DNA) alebo kyselina ribonukleová (RNA), navzájom sa viažu a tvoria dvojvlákno pomocou vodík brϋcken. Toto je genomická informácia organizmu a zahŕňa gény. Nesprávne párovanie báz môže viesť k mutáciám.
Čo je párovanie báz?
Pár báz je tvorený nukleovými bázami. Toto je prvok DNA alebo RNA. Tieto nukleové bázy zase spolu s kyselina fosforečná or fosfát a deoxyribóza, a cukor, tvoria nukleotid (bázu). The kyselina fosforečná a deoxyribóza sú rovnaké pre každý nukleotid; tvoria chrbticu DNA. Báza a deoxyribóza sa nazývajú nukleozid. The fosfát Zvyšok fϋvýsledok v DNA je negatívne nabitý a tiež hydrofilný, interakcia s voda vyskytuje. Nukleotidy sa líšia iba v základe. Existujú fϋnf základypodľa toho, či ide o zložky DNA alebo RNA. The základy sú adenín (A) a guanín (G), patria medzi puríny. Tymín (T), cytozín (C) a uracil (U) sú pyrimidíny. Puríny sú heterocyklické organické zlúčeniny, zatiaľ čo pyrimidíny sú heterocyklické aromatické organické zlúčeniny. V DNA dochádza k párovaniu báz medzi adenínom a tymínom (AT) a guanínom a cytozínom (GC). Na druhej strane v RNA dochádza k párovaniu báz medzi adenínom a uracilom (AU) a medzi guanínom a cytozínom (GC). Toto párovanie báz sa nazýva doplnkové. Párovania sú vytvorené používateľom vodík brϋcking. Toto je interakcia medzi a vodík atóm s voľným elektrónovým párom iného atómu. Atóm vodíka je v tomto prípade kovalentne viazaný. Toto je chemická väzba, v ktorej dochádza k interakcii medzi valenčnými elektrónmi z jedného atómu a jadrom iného atómu. Párovanie báz sa tiež používa ako miera veľkosti pre DNA: 1bp zodpovedá jednej a 1kb zodpovedá 1000 párom báz alebo nukleotidom.
Funkcia a úloha
Párovanie báz má základné funkcie pre štruktúru DNA. DNA sa vyskytuje ako dvojitá špirála. V tomto prípade sa priestorové usporiadanie dvojitej špirály označuje ako B-DNA, pravotočivá dvojvláknová špirála, ktorá má na rozdiel od A-formy uvoľnenejšie usporiadanie. Výsledkom párovania báz adenínu a tymínu sú dve vodíkové brzdy. Naproti tomu párovanie báz guanínu a cytozínu vedie k tvorbe troch vodíka mosty. Vďaka párovaniu báz medzi purínom a pyrimidínom je výsledná vzdialenosť medzi dvoma reťazcami DNA vždy rovnaká. To vedie k pravidelnej štruktúre DNA, kde priemer špirály DNA je 2 nm. Úplná rotácia o 360 ° v skrutkovici nastáva každých 10 párov báz a je dlhá 3.4 nm. Párovanie báz tiež hrá dôležitú úlohu pri replikácii DNA. Replikácia DNA je rozdelená na iniciačnú fázu, elongačnú fázu a terminačnú fázu. K tomu dochádza pri delení buniek. DNA sa odmotáva pomocou enzýmu, DNA helikázy. Dvojité vlákna sú oddelené a DNA polymeráza sa pripojí k jednovláknovému DNA a začne vytvárať komplementárne vlákno DNA na každom jednom vlákne. Tak vzniknú dva nové jednotlivé vlákna DNA, ktoré vytvoria novú dvojitú špirálu DNA. Komplementárne párovanie báz zaisťuje štruktúru novo syntetizovanej dvojitej špirály DNA. Okrem toho párovanie báz hrá zásadnú úlohu v biosyntéze proteínov. Delí sa to na prepis a preklad. Počas transkripcie sa dvojitá špirála DNA odvíja a komplementárne vlákna sú navzájom oddelené. To umožňuje aj enzým helikáza. RNA polymeráza sa viaže na jeden reťazec DNA a vytvára komplementárnu RNA. V RNA sa namiesto tymínu používa uracil a v porovnaní s DNA má takzvaný polyA chvost. RNA vždy končí reťazcom adenínov. RNA tiež zostáva jedným vláknom a slúži na syntézu proteínu počas translácie. Typ proteínu závisí od konkrétnej látky gen ktorý sa prečítal a použil ako šablóna pre biosyntézu proteínov.
Choroby a poruchy
Erwin Chargaff zistil, že počet základy adenín a tymín, rovnako ako guanín a cytozín, je 1: 1. James D. Watson a Francis Harry Compton Crick nakoniec zistili, že existuje komplementárne párovanie báz adenínu a tymínu, ako aj guanínu a cytozínu. Toto sa nazýva párovanie Watson-Crick. Môže však dôjsť k neobvyklému párovaniu báz v dôsledku rôznych porúch, napríklad reverzného párovania Watson-Crick. Ďalšou chybou základného párovania je kolísavé párovanie. Jedná sa o párovanie, ktoré je v rozpore s párovaním Watson-Crick, napríklad GU, GT alebo AC. Tieto chyby sa môžu vyskytnúť počas replikácie DNA a musia sa potom odstrániť opravou DNA. Mutácie sa môžu vyskytnúť v dôsledku chybného párovania báz. Tieto mutácie nemusia byť škodlivé. Existujú takzvané tiché mutácie, pri ktorých sa pár báz vymení za iný pár, ale nevedie to k žiadnym funkčným alebo štrukturálnym poruchám syntetizovaného proteínu. Avšak v prípade kosáčikovitej bunky anémia, mutácia je príčinou vzniku nefunkčnej červenej krv bunky. Mutácia priamo ovplyvňuje hemoglobín, za čo zodpovedá kyslík doprava v krv. Ťažké a život ohrozujúce poruchy obehu a anémia Výsledok.
