რა არის ბაზების თანმიმდევრობა დამატებითი დნმ-ის ძაფზე?

დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა, რომელსაც უფრო ხშირად უწოდებენ დნმ-ს, არის პირველადი გენეტიკური მასალა თითქმის მთელი ცხოვრების განმავლობაში. ზოგი ვირუსი დნმ-ის ნაცვლად იყენებს რიბონუკლეინის მჟავას (RNA), მაგრამ უჯრედული სიცოცხლე იყენებს დნმ-ს.

თავად დნმ არის მაკრომოლეკულა, რომელიც შედგება ორი დამატებითი ძაფისგან, რომელთაგან თითოეული შედგება ცალკეული ქვედანაყოფებისაგან, ე.წ. ნუკლეოტიდები. სწორედ ეს კავშირები წარმოიქმნება აზოტოვანი ფუძეების კომპლემენტური ფუძის მიმდევრობას შორის, რომლებიც ერთმანეთთან ატარებენ დნმ-ის ორ ძაფს და ქმნიან ორმაგ სპირალურ სტრუქტურას, რითაც დნმ ხდება ცნობილი.

როგორც ადრე ითქვა, დნმ არის მაკრომოლეკულა, რომელიც შედგება ცალკეული ქვედანაყოფებისაგან, რომელსაც ნუკლეოტიდები ეწოდება. თითოეულ ნუკლეოტიდს აქვს სამი ნაწილი:

• დეოქსირიბოზის შაქარი.
• ფოსფატის ჯგუფი.
• აზოტოვანი ფუძე.

დნმ-ის ნუკლეოტიდები შეიძლება შეიცავდეს აზოტოვან ბაზას ოთხიდან ერთში. ეს ფუძეებია ადენინი (A), თიმინი (T), გუანინი (G) და ციტოზინი (C).

ეს ნუკლეოტიდები გაერთიანდება და ქმნის გრძელ ჯაჭვებს, რომლებიც ცნობილია როგორც დნმ – ის ძაფები. ორი

ორი ძაფი ერთმანეთთან იკავებს წყალბადის ობლიგაციების საშუალებით, რომლებიც წარმოიქმნება აზოტოვან ბაზებს შორის. ადენინი (A) ქმნის ბმულებს თიმინთან (T), ხოლო ციტოზინი (C) ქმნის ბმულებს გუანინთან (G); მხოლოდ ოდესმე წყვილდება T– ით, და C მხოლოდ ოდესმე წყვილდება G– სთან.

ბიოლოგიაში, კერძოდ გენეტიკასა და დნმ-ში, კომპლემენტარული ნიშნავს, რომ პოლინუკლეოტიდის ძაფს, რომელიც დაწყვილებულია მეორე პოლინუკლეოტიდის ძაფთან, აქვს აზოტოვანი ფუძის თანმიმდევრობა, რომელიც წარმოადგენს სხვა ძაფის საპირისპირო კომპლემენტს, ან წყვილს.

მაგალითად, გუანინის კომპლემენტია ციტოზინი, რადგან ეს არის ფუძე, რომელიც დაწყვილდება გუანინთან; ციტოზინის დამატებაა გუანინი. თქვენ ასევე იტყვით, რომ ადენინის კომპლემენტია თიმინი და პირიქით.

ეს სიმართლეა მთლიანი დნმ – ის ძაფის გასწვრივ, რის გამოც დნმ – ის ორ ძაფს დამატებითი ბოჭკოები ეწოდება. დნმ – ის ერთი ძაფის თითოეული ფუძე აპირებს ნახოს მისი კომპლემენტი მასთან შესაბამისობაში სხვა ძაფთან.

ჩარგაფის წესში ნათქვამია, რომ A მხოლოდ T და C კავშირებს მხოლოდ G– სთან დნმ – ის ძაფში. ეს სახელი ერქვა მეცნიერ ერვინ ჩარგაფს, რომელმაც აღმოაჩინა, რომ დნმ-ის ნებისმიერ მოლეკულაში პროცენტული წილია გუანინი ყოველთვის დაახლოებით ტოლია ციტოზინის პროცენტულ მაჩვენებელთან, იგივე ადენინისა და თიმინი.

აქედან გამომდინარე, მან დაასკვნა, რომ C კავშირები G და A კავშირები T.

რატომ კავშირდება მხოლოდ T– ს და C– ს მხოლოდ G– სთან? რატომ არის A და T ერთმანეთის ავსებები და არა A და C ან A და G? პასუხი უკავშირდება აზოტოვანი ბაზების სტრუქტურას და მათ შორის წარმოქმნილ წყალბადურ ბმებს.

ადენინი და გუანინი ცნობილია, როგორც პურინები ხოლო თიმინი და გუანინი ცნობილია როგორც პირიმიდინები. ეს ნიშნავს, რომ ადენინისა და გუანინის სტრუქტურები შედგება 6 ატომური რგოლისა და 5 ატომური რგოლისგან, რომელთაც აქვთ ორი ატომი, ხოლო ციტოზინი და თიმინი მხოლოდ 6 ატომური რგოლისგან. დნმ-ით პურინს მხოლოდ პიმიმიდინთან შეუძლია დაერთოს; თქვენ არ შეგიძლიათ ორი პურინი და ორი პირიმიდინი ერთად.

ეს იმიტომ ხდება, რომ ორი პურინის ერთმანეთთან შეერთება ძალიან ბევრ ადგილს დაიკავებს დნმ – ის ორ ძაფს შორის, რაც გავლენას მოახდენს სტრუქტურაზე და არ იძლევა სტრიქონების სწორად შეკრებას. იგივე ეხება ორ პირიმიდინს, გარდა იმისა, რომ ისინი ძალიან მცირე ადგილს დაიკავებენ.

ამ ლოგიკით, A შეიძლება მაშინ დაუკავშირდეს C- ს, არა? არა, არა. სხვა ფაქტორი, რომელიც აწარმოებს A-T და C-G წყვილებს, არის წყალბადის კავშირი ბაზებს შორის. ეს არის ამ ბმულები, რომლებიც სინამდვილეში იკავებს დნმ-ის ორ ძაფს ერთად და სტაბილურია მოლეკულაში.

წყალბადის ბმები შეიძლება ჩამოყალიბდეს მხოლოდ ადენინსა და თიმინს შორის. ისინი ასევე მხოლოდ ციტოზინსა და გუანინს შორის იქმნება. სწორედ ეს ობლიგაციები იძლევა საშუალებას A-T და C-G კომპლემენტების წარმოქმნას და, ამრიგად, იწვევს დნმ-ს ორი დამაკავშირებელი ბოჭკოების არსებობას.

იმის ცოდნა, თუ როგორ ხდება დნმ – ის ძაფების დაწყვილება ამ ბაზის დაწყვილების ამ წესებთან, შეგიძლიათ გააკეთოთ რამდენიმე განსხვავებული რამ.

ვთქვათ, თქვენ გაქვთ კონკრეტული გენის დნმ-ის თანმიმდევრობა დნმ-ის ერთ ძაფზე. ამის შემდეგ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ბაზის დაწყვილების დამატებითი წესები, რომ გაარკვიოთ დნმ-ის სხვა სტრიქონი, რომელიც ქმნის დნმ-ს მოლეკულას. მაგალითად, ვთქვათ, თქვენ გაქვთ შემდეგი თანმიმდევრობა:

AAGGGGTGACTCTAGTTTAATATA

თქვენ იცით, რომ A და T ერთმანეთის კომპლემენტებია და C და G ერთმანეთის. ეს ნიშნავს, რომ დნმ-ის სტრიქონი, რომელიც წყვილდება ზემოთ მოცემულთან, არის:

TTCCCCACTGAGATCAAATTATAT