Når de fleste mennesker hører udtrykket "DNA", forestiller de sig automatisk den klassiske dobbelthelix. At forestille sig de komponenter, der udgør den store spiral af genetisk materiale, føles ofte lidt mere kompliceret. Heldigvis er det let at forstå, hvordan basepar fungerer og endda beregne procenter for hver base i en DNA-prøve.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
I enhver DNA-prøve er der fire baser, der kun parres på én måde: adenin og thymin, guanin og cytosin. De udgør i alt 100 procent af prøven. Chargaffs regel siger, at koncentrationen for hver base i et basepar altid er lig med sin kompis, så koncentrationen af adenin er f.eks. Lig med koncentrationen af thymin. Ved hjælp af disse oplysninger og enkel matematik kan du finde procentdelen af adenin i en prøve, hvis du kender procentdelen af en hvilken som helst anden base.
DNA-basepar
DNA-dobbelthelixen indeholder to tråde af genetisk materiale snoet sammen, så det passer inde i cellekernen. Strukturen af denne spiral er resultatet af den måde, hvorpå de fire baser parrer sig og binder til hinanden. Disse fire baser er adenin, guanin, thymin og cytosin.
Med hensyn til kemisk struktur er adenin og guanin begge puriner, mens thymin og cytosin er pyrimidiner. Denne kemiske forskel sikrer, at de stabile hydrogenbindinger mellem baserne altid parres på samme måde: adenin med thymin og guanin med cytosin.
Erwin Chargaff's Observation
Forskere har ikke altid kendt DNA'ens funktion. Faktisk inspirerede 1944-forslaget om, at DNA kunne være cellens genetiske materiale, spekulation og endda kontrovers. Ikke desto mindre begyndte nogle forskere at undersøge DNA for alvor, herunder Erwin Chargaff. I 1950 bemærkede Chargaff, at purinerne (adenin og guanin), der var adskilt, altid eksisterede i forholdet 1: 1 med pyrimidinerne (thymin og cytosin). Dette fund blev et videnskabeligt arrangement: Chargaffs regel.
Anvendelse af Chargaffs regel
Chargaffs regel betyder, at i enhver prøve vil koncentrationen af adenin altid være lig med koncentrationen af dens par thymin, og koncentrationerne af guanin og cytosin vil også være lige. Hvis du har brug for at beregne procentdelen af adenin i en DNA-prøve, kan du bruge Chargaffs regel til at løse problemet. For eksempel, hvis du ved, at DNA-prøven er 20 procent thymin, ved du automatisk, at det også er 20 procent adenin, da de parres sammen.
Du kan også beregne procentdelen af adenin, når du får procentdelen af guanin eller cytosin. Da du ved, at der kun er fire baser i DNA, skal alle fire baser tilsammen være lig med 100 procent af prøven. Hvis du får oplysningerne om, at prøven er 20 procent guanin, kan du antage, at den også er 20 procent cytosin, da guanin og cytosin parrer sig med hinanden. Tilsammen er det 40 procent af den samlede prøve. Du kan trække 40 procent fra 100 procent og bestemme, at 60 procent af prøven skal være adenin og thymin sammen. Da disse to baser altid eksisterer i lige koncentrationer, ved du, at DNA-prøven er 30 procent adenin.
Begreber forbundet med biokemi af DNA virker undertiden meget komplicerede. Takket være Chargaff bliver beregning af procentdele af baser, der er til stede i en DNA-prøve, intet andet end et simpelt matematisk problem.