מולקולות הסליל הכפולות של ה- DNA נראות כמו סולם מעוות והדרגות או המדרגות מורכבות מבסיסים חנקניים המהווים את הקוד הגנטי לכל האורגניזמים החיים. בסך הכל ישנם ארבעה בסיסים, שניים מהם בסיסי הפורין ושניים בסיסי הפירימידין. מדרגת הסולם יכולה להיות מורכבת מפורין אחד ומבסיס פירימידין אחד.
לבסיסים מבנה מולקולרי המאפשר לשני סוגי הבסיסים ליצור חוליה חלשה הנקראת קשר מימן. זה בדרך כלל מחזיק את שני גדילי הדנ"א יחד, אך הוא יכול להתפרק כדי לאפשר יצירת עותקים של הקוד לייצור חלבונים ולהעתקת התא. מנגנון מורכב זה מהווה בסיס לכל החיים על פני האדמה.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
בסיסי הפורין והפירימידין של מולקולת ה- DNA יוצרים את הקשרים המקודדים את המידע הגנטי של כל היצורים החיים. שני בסיסי הפורין הם אדנין וגואנין ואילו בסיסי הפירימידין הם תימין וציטוזין. אדנין נקשר רק עם תימין וקשרים של גואנין עם ציטוזין, קשרים אלה יוצרים את שלבי סולם ה- DNA.
כיצד בסיסי פורין מהווים חלק מהסליל הכפול של ה- DNA
סליל ה- DNA הדומה לסולם מורכב משש מולקולות. שלבי הסולם או המדרגות מורכבים מבסיסי הפורין החנקניים אדנין וגואנין וכן מבסיסי הפירימידין החנקניים תימין וציטוזין. המסילות משני הצדדים הן מולקולות מתחלפות של הסוכר הנקראות דאוקסיריבוז ופוספט. לסוכר יש את מולקולת הבסיס החנקנית המחוברת אליו והפוספט הוא מרווח בין שלבי הסולם. יחידה בסיסית של שרשרת ה- DNA היא מולקולת פוספט אחת ומולקולת סוכר אחת עם מולקולת בסיס חנקנית המחוברת אליה.
כל בסיס פורין יכול ליצור רק קשר עם בסיס פירימידין אחד, אדנין עם תימין וגואנין עם ציטוזין. כתוצאה, ישנם ארבעה שילובים אפשריים: אדנין-תימין, תימין-אדנין, גואנין-ציטוזין וציטוזין-גואנין. המידע הגנטי של כל היצורים החיים מקודד ב- DNA באמצעות ארבעת הצירופים הללו.
בסיסי פירימידין ופורין שולטים בתהליכי תאים
בסיסי הפורין והפירימידין יוצרים קשרי מימן כדי לשמור על שתי המסילות של מולקולת ה- DNA. אדנין ותימין יוצרים שני קשרי מימן ואילו גואנין וציטוזין יוצרים שלושה. קשרי מימן הם כוחות אלקטרוסטטיים בין חלקים טעונים חשמליים של מולקולה קוטבית ולא קשרים כימיים. כתוצאה מכך, הם יכולים להיות מנוטרלים וה- DNA יכול להיפרד לשני גדילים במקום מסוים.
כאשר תא זקוק לחלבונים ספציפיים, גדילי ה- DNA המסדירים את ייצור החלבונים נפרדים ומולקולות ה- RNA מעתיקות גדיל אחד. עותק ה- RNA של ההוראות משמש בתא לייצור חומצות אמינו והחלבונים הנדרשים. התא משתמש ב- RNA כדי להעתיק את הקוד הגנטי של ה- DNA ואז משתמש בהוראות המקודדות כדי לייצר את החלבונים שהוא זקוק לו.
פירימידינים ופורינים בחלוקה לתאי בקרת DNA
כאשר תא חי מוכן להתחלק לשני תאים חדשים, שני הצדדים של מולקולת ה- DNA נפרדים על ידי נטרול קשרי המימן המקשרים בין הפורינים לפירמידינים. במקום להשתמש ב- RNA בחלק של סולם ה- DNA, כל הסולם נפרד ומוסיפים בסיסים חנקניים חדשים לכל צד. מכיוון שכל בסיס יקבל רק שותף אחד, כל צד הופך לשכפול מלא ומדויק של השני.
לדוגמא, אם קשר DNA היה קישור בין אדין-תימין, בצד אחד יש את מולקולת האדין ובצד השני יש את מולקולת התימין. האדנין מושך אליו מולקולת תימין אחרת והתימין מושך מולקולת אדנין. התוצאה היא שני קשרי אדין-תימין זהים בשני גדילי DNA חדשים.
שני בסיסי ה- DNA החנקניים הפורינים חיוניים לכל ייצור חלבוני התאים ולחלוקת התאים. חלוקת התאים המתאפשרת באמצעות מנגנון העתקת הדנ"א מהווה בסיס לכל צמיחה ולכל צורת ההתרבות של אורגניזמים חיים.