Kad većina ljudi čuje izraz "DNA", automatski slika klasičnu dvostruku zavojnicu. Zamišljanje komponenata koje čine tu veliku spiralu genetskog materijala često se čini malo složenijim. Srećom, razumijevanje funkcioniranja parova baza, pa čak i izračunavanje postotaka za svaku bazu u uzorku DNA zapravo je jednostavno.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
U bilo kojem uzorku DNK postoje četiri baze koje se spajaju samo na jedan način: adenin i timin, gvanin i citozin. Ukupno čine 100 posto uzorka. Chargaffovo pravilo kaže da je koncentracija za svaku bazu u baznom paru uvijek jednaka supružniku, pa je koncentracija adenina jednaka koncentraciji timina, na primjer. Koristeći ove podatke i jednostavnu matematiku, možete pronaći postotak adenina u uzorku ako znate postotak bilo koje druge baze.
DNK parovi baze
Dvostruka spirala DNA sadrži dva lanca genetskog materijala međusobno uvijena, tako da se uklapa u jezgru stanice. Struktura te spirale proizlazi iz načina na koji se četiri baze spajaju i vežu jedna za drugu. Te su četiri baze adenin, gvanin, timin i citozin.
U pogledu kemijske strukture, adenin i gvanin su oba purina, dok su timin i citozin pirimidini. Ova kemijska razlika osigurava da se stabilne vodikove veze između baza uvijek upare na isti način: adenin s timinom i gvanin s citozinom.
Promatranje Erwina Chargaffa
Znanstvenici nisu uvijek znali funkciju DNK. Zapravo, prijedlog iz 1944. godine da bi DNK mogla biti genetski materijal stanice potaknuo je nagađanja, pa čak i kontroverze. Ipak, neki su znanstvenici ozbiljno počeli proučavati DNK, uključujući Erwina Chargaffa. 1950. Chargaff je primijetio da, kad su odvojeni, purini (adenin i gvanin) uvijek postoje u omjeru 1: 1 s pirimidinima (timin i citozin). Ovo otkriće postalo je znanstveno učvršćenje: Chargaffovo pravilo.
Primjenjujući Chargaffovo pravilo
Chargaffovo pravilo znači da će u bilo kojem uzorku koncentracija adenina uvijek biti jednaka koncentraciji njegovog para timina, a koncentracije gvanina i citozina također će biti jednake. Ako trebate izračunati postotak adenina u uzorku DNA, možete upotrijebiti Chargaffovo pravilo da biste riješili problem. Na primjer, ako znate da je uzorak DNK 20 posto timina, automatski znate i da je riječ o 20 posto adenina, budući da se udružuju.
Također možete izračunati postotak adenina kada mu se daje postotak gvanina ili citozina. Budući da znate da u DNK postoje samo četiri baze, sve četiri baze zajedno moraju biti jednake 100 posto uzorka. Ako se dobije informacija da je uzorak 20 posto gvanina, možete pretpostaviti da je to i 20 posto citozina, jer se gvanin i citozin međusobno povezuju. Zajedno, to je 40 posto ukupnog uzorka. Možete oduzeti tih 40 posto od 100 posto i utvrditi da 60 posto uzorka mora biti adenin i timin zajedno. Budući da te dvije baze uvijek postoje u jednakim koncentracijama, znate da je uzorak DNA 30 posto adenina.
Koncepti povezani s biokemijom DNA ponekad se čine vrlo složenima. Zahvaljujući Chargaffu, izračunavanje postotaka baza prisutnih u uzorku DNK postaje ništa više od jednostavnog matematičkog problema.
