Penggandingan asas

Sepasang asas terdiri daripada dua nukleobase yang terletak berseberangan antara satu sama lain dalam asid deoksiribonukleik (DNA) atau asid ribonukleat (RNA), mengikat satu sama lain dan membentuk untai ganda dengan bantuan ikatan hidrogen. Ini adalah maklumat genomik organisma dan mengandungi gen. Yang rosak Penggandingan asas boleh membawa kepada mutasi.

Apakah pasangan asas?

Pasangan asas terdiri daripada nukleobase. Ia adalah unsur DNA atau RNA. Nukleobase ini, pada gilirannya, bersama dengan asid fosfat atau fosfat dan deoksiribosa, gula, membentuk nukleotida (asasnya).

Asid fosforik dan deoksiribosa adalah sama untuk setiap nukleotida; mereka membentuk tulang belakang DNA. Asas dan deoksiribosa dikenali sebagai nukleosida. Residu fosfat bermaksud bahawa DNA bermuatan negatif dan juga hidrofilik; ia berinteraksi dengan air.

Nukleotida hanya berbeza pada asasnya. Perbezaan dibuat antara lima asas, bergantung pada sama ada komponen DNA atau RNA. Pangkalannya adalah adenin (A) dan guanin (G), ini termasuk dalam purin. Thymine (T), sitosin (C) dan uracil (U) adalah piramidin. Purin adalah sebatian organik heterosiklik, sementara pirimidin adalah sebatian organik heterosiklik, aromatik.

Dalam DNA terdapat pasangan asas adenin dan timin (A-T), serta guanin dan sitosin (G-C). Dalam kes RNA, sebaliknya, pasangan asas berlaku antara adenin dan urasil (A-U) dan antara guanin dan sitosin (G-C). Pasangan asas ini disebut pelengkap.

Pasangan dibuat oleh ikatan hidrogen. Ini adalah interaksi antara atom hidrogen dan sepasang elektron tunggal pada atom lain. Atom hidrogen terikat secara kovalen di sini. Ini adalah ikatan kimia di mana terdapat interaksi antara elektron valensi satu atom dan inti atom lain. Pasangan asas juga digunakan sebagai ukuran ukuran DNA: 1bp sepadan dengan satu dan 1kb sepadan dengan 1000 pasangan asas atau nukleotida.

Fungsi & tugas

Pasangan asas mempunyai fungsi penting untuk struktur DNA. DNA berlaku sebagai heliks berganda. Susunan spasi heliks berganda disebut B-DNA, heliks helai dua tangan kanan yang, berbeza dengan bentuk A, mempunyai susunan yang lebih santai.

Apabila adenin dan timin berpasangan asas, dua ikatan hidrogen terbentuk. Sebaliknya, pasangan guanin dan sitosin menghasilkan tiga ikatan hidrogen. Oleh kerana pasangan asas antara purin dan pyrimidine, jarak yang terhasil antara kedua helai DNA selalu sama. DNA mempunyai struktur biasa, diameter heliks DNA adalah 2 nm. Putaran lengkap 360 ° dalam heliks berlaku setiap 10 pasangan asas dan panjangnya 3.4 nm.

Pasangan asas juga memainkan peranan penting dalam replikasi DNA. Replikasi DNA dibahagikan kepada fasa permulaan, fasa pemanjangan dan fasa penamatan. Ini berlaku semasa pembahagian sel. DNA dilepaskan oleh enzim yang disebut DNA helicase. Jalur ganda dipisahkan antara satu sama lain dan polimerase DNA melekat pada helai DNA tunggal dan mula menghasilkan helai DNA pelengkap pada setiap helai tunggal.Ini menghasilkan dua helai DNA baru, yang membentuk heliks ganda DNA baru.

Struktur heliks berganda DNA yang baru disintesis dipastikan oleh pasangan asas pelengkap. Selain itu, pasangan asas memainkan peranan penting dalam biosintesis protein. Ini terbahagi kepada transkripsi dan terjemahan. Semasa transkripsi, heliks ganda DNA tidak terikat dan helai pelengkap dipisahkan antara satu sama lain. Ini juga dilakukan oleh enzim helicase.

Polimerase RNA mengikat satu helai DNA dan membentuk RNA yang melengkapinya. Dalam kes RNA, uracil digunakan sebagai ganti timin dan, dibandingkan dengan DNA, ia mempunyai ekor polyA yang disebut. RNA selalu berakhir dengan rentetan adenin. RNA juga kekal sebagai satu helai dan digunakan untuk mensintesis protein semasa terjemahan. Jenis protein bergantung pada gen tertentu yang dibaca dan digunakan sebagai templat sintesis protein.

Anda boleh mendapatkan ubat anda di sini

Penyakit & penyakit

Erwin Chargaff mendapati bahawa bilangan asas adenin dan timin serta guanin dan sitosin adalah 1: 1. James D. Watson dan Francis Harry Compton Crick akhirnya mendapat tahu bahawa terdapat pasangan asas adenin dan timin serta guanin dan sitosin. Ini dikenali sebagai pasangan Watson-Crick.

Walau bagaimanapun, pelbagai gangguan boleh menyebabkan pasangan asas yang tidak biasa, seperti pasangan Watson-Crick terbalik. Satu lagi bentuk pasangan asas yang salah adalah berpasangan goyah. Ini adalah pasangan yang bertentangan dengan pasangan Watson-Crick seperti G-U, G-T atau A-C. Kesalahan ini boleh berlaku semasa replikasi DNA dan kemudian mesti dihapuskan dengan pembaikan DNA.

Pemasangan asas yang tidak betul boleh menyebabkan mutasi. Mutasi ini tidak semestinya berbahaya. Terdapat apa yang disebut muasi senyap, di mana pasangan asas ditukar dengan pasangan lain, tetapi tidak menyebabkan gangguan fungsi atau struktur untuk protein yang disintesis. Dalam kes anemia sel sabit, mutasi adalah sebab pembentukan sel darah merah yang tidak berfungsi. Mutasi secara langsung mempengaruhi hemoglobin, yang bertanggungjawab untuk mengangkut oksigen dalam darah. Gangguan peredaran darah yang serius dan mengancam nyawa berlaku.