Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- ДНК базови двойки
- Наблюдение на Ервин Чаргаф
- Прилагане на правилото на Chargaff
Когато повечето хора чуят термина „ДНК“, те автоматично представят класическата двойна спирала. Представяйки си компонентите, съставляващи тази голяма спирала от генетичен материал, често се чувства малко по-сложно. За щастие разбирането как функционират базовите двойки и дори изчисляването на проценти за всяка база в ДНК пробата всъщност е просто.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Във всяка ДНК проба има четири основи, които се сдвояват само по един начин: аденин и тимин, гуанин и цитозин. Те представляват 100 процента от извадката. Правилото за Chargaffs гласи, че концентрацията за всяка база в основна двойка винаги е равна на неговата половинка, така че концентрацията на аденин е равна на концентрацията на тимин, например. Използвайки тази информация и проста математика, можете да намерите процента на аденина в пробата, ако знаете процента на която и да е друга база.
ДНК базови двойки
ДНК двойната спирала съдържа две нишки генетичен материал, усукани заедно, така че се вписва вътре в ядрото на клетката. Структурата на тази спирала се получава от начина, по който четирите основи се сдвояват и се свързват една с друга. Тези четири основи са аденин, гуанин, тимин и цитозин.
По отношение на химическата структура аденинът и гуанинът са и пурини, докато тиминът и цитозинът са пиримидини. Тази химична разлика гарантира, че стабилните водородни връзки между основите винаги се свързват по един и същи начин: аденин с тимин и гуанин с цитозин.
Наблюдение на Ервин Чаргаф
Учените не винаги са знаели функцията на ДНК. Всъщност предложението от 1944 г. ДНК може да бъде генетичният материал за клетките, вдъхновява спекулации и дори спорове. Въпреки това някои учени започнаха да изучават ДНК сериозно, включително Ервин Чаргаф. През 1950 г. Чаргаф забелязва, че когато се разделят, пурините (аденин и гуанин) винаги съществуват в съотношение 1: 1 с пиримидините (тимин и цитозин). Това откритие се превърна в научно закрепване: правилото на Chargaff.
Прилагане на правилото на Chargaff
Правилото за Chargaffs означава, че във всяка проба концентрацията на аденин винаги ще бъде равна на концентрацията на двойката му тимин, а концентрациите на гуанин и цитозин също ще бъдат равни. Ако трябва да изчислите процента на аденин в ДНК проба, можете да използвате правилото на Chargaff за решаване на проблема. Например, ако знаете, че ДНК пробата е 20 процента тимин, автоматично знаете, че това е и 20 процента аденин, тъй като те се сдвояват заедно.
Можете също така да изчислите процента на аденин, когато му се даде процентът гуанин или цитозин. Тъй като знаете, че в ДНК има само четири бази, и четирите основи заедно трябва да са равни на 100 процента от пробата. Ако се даде информация, че пробата е 20 процента гуанин, можете да предположите, че тя също е 20 процента цитозин, тъй като гуанинът и цитозинът се свързват помежду си. Заедно това е 40 процента от общата извадка. Можете да извадите 40 процента от 100 процента и да определите 60 процента от пробата, трябва да бъдат заедно с аденин и тимин. Тъй като тези две основи винаги съществуват в еднакви концентрации, знаете, че ДНК пробата е 30 процента аденин.
Концепциите, свързани с биохимията на ДНК, понякога изглеждат много сложни. Благодарение на Chargaff, изчисляването на процентите бази, присъстващи в ДНК проба, става нищо повече от обикновен математически проблем.