대부분의 사람들은 "DNA"라는 용어를들을 때 자동으로 고전적인 이중 나선을 상상합니다. 유전 물질의 거대한 나선형을 구성하는 구성 요소를 상상하는 것은 종종 조금 더 복잡하게 느껴집니다. 다행히 염기쌍이 어떻게 기능하는지 이해하고 DNA 샘플의 각 염기에 대한 백분율을 계산하는 것은 실제로 간단합니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
모든 DNA 샘플에는 아데닌과 티민, 구아닌 및 시토신의 한 가지 방식으로 만 쌍을 이루는 4 개의 염기가 있습니다. 총 샘플의 100 %입니다. Chargaff의 규칙에 따르면 염기쌍의 각 염기 농도는 항상 짝과 같으므로 아데닌 농도는 티민 농도와 같습니다. 이 정보와 간단한 수학을 사용하여 다른 염기의 백분율을 알고있는 경우 샘플에서 아데닌의 백분율을 찾을 수 있습니다.
DNA 염기쌍
DNA 이중 나선은 함께 꼬인 두 가닥의 유전 물질을 포함하므로 세포의 핵 내부에 맞습니다. 나선의 구조는 4 개의 염기가 서로 짝을 이루고 결합하는 방식에서 비롯됩니다. 이 네 가지 염기는 아데닌, 구아닌, 티민 및 시토신입니다.
화학 구조면에서 아데닌과 구아닌은 모두 퓨린이고 티민과 시토신은 피리 미딘입니다. 이 화학적 차이는 염기 사이의 안정적인 수소 결합이 항상 같은 방식으로 짝을 이루도록합니다. 아데닌과 티민, 구아닌과 시토신이 있습니다.
Erwin Chargaff의 관찰
과학자들은 항상 DNA의 기능을 알지 못했습니다. 사실, DNA가 세포의 유전 물질이 될 수 있다는 1944 년의 제안은 추측과 논란을 불러 일으켰습니다. 그럼에도 불구하고 Erwin Chargaff를 포함한 일부 과학자들은 본격적으로 DNA를 연구하기 시작했습니다. 1950 년에 Chargaff는 분리되었을 때 퓨린 (아데닌과 구아닌)이 항상 피리 미딘 (티민과 시토신)과 1: 1 비율로 존재한다는 사실을 발견했습니다. 이 발견은 과학적 고정물이되었습니다: Chargaff의 규칙.
Chargaff의 규칙 적용
Chargaff의 규칙은 모든 샘플에서 아데닌의 농도가 항상 티민 쌍의 농도와 같고 구아닌과 시토신의 농도도 동일하다는 것을 의미합니다. DNA 샘플에서 아데닌의 비율을 계산해야하는 경우 Chargaff의 규칙을 사용하여 문제를 해결할 수 있습니다. 예를 들어, DNA 샘플이 20 % 티민이라는 것을 안다면, 서로 짝을 이루기 때문에 20 % 아데닌도 자동으로 알게됩니다.
구아닌 또는 시토신의 비율이 주어지면 아데닌의 비율을 계산할 수도 있습니다. DNA에는 염기가 4 개뿐이므로 4 개 염기가 모두 샘플의 100 %와 같아야합니다. 샘플이 20 % 구아닌이라는 정보가 주어지면 구아닌과 시토신이 서로 쌍을 이루기 때문에 20 % 사이토 신이라고 추측 할 수 있습니다. 총 샘플의 40 %입니다. 100 %에서 그 40 %를 빼고 샘플의 60 %가 아데닌과 티민이 함께 있어야한다고 결정할 수 있습니다. 이 두 염기는 항상 같은 농도로 존재하기 때문에 DNA 샘플이 30 % 아데닌이라는 것을 알고 있습니다.
DNA의 생화학과 관련된 개념은 때때로 매우 복잡해 보입니다. Chargaff 덕분에 DNA 샘플에 존재하는 염기의 비율을 계산하는 것은 단순한 수학 문제에 지나지 않습니다.