De DNA-dubbele helix-moleculen zien eruit als een gedraaide ladder en de sporten of treden zijn gemaakt van stikstofbasen die de genetische code vormen voor alle levende organismen. Er zijn in totaal vier basen, twee daarvan de purinebasen en twee de pyrimidinebasen. Een sport van de ladder kan bestaan uit één purine- en één pyrimidinebase.
De basen hebben een moleculaire structuur waardoor de twee soorten basen een zwakke schakel kunnen vormen, een waterstofbrug genaamd. Het houdt normaal gesproken de twee DNA-strengen bij elkaar, maar het kan ontrafelen om kopieën van de code te maken voor eiwitproductie en voor de reproductie van de cel. Dit ingewikkelde mechanisme vormt de basis van al het leven op aarde.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De purine- en pyrimidinebasen van het DNA-molecuul vormen de bindingen die coderen voor de genetische informatie van alle levende wezens. De twee purinebasen zijn adenine en guanine, terwijl de pyrimidinebasen thymine en cytosine zijn. Adenine bindt alleen met thymine en guanine bindt met cytosine, deze bindingen vormen de sporten van de DNA-ladder.
Hoe purinebasen deel uitmaken van de dubbele DNA-helix
De ladderachtige dubbele DNA-helix bestaat uit zes moleculen. De sporten van de ladder of de treden bestaan uit de stikstofhoudende purinebasen adenine en guanine, evenals de stikstofhoudende pyrimidinebasen thymine en cytosine. De rails aan weerszijden zijn afwisselende moleculen van de suiker genaamd deoxyribose en een fosfaat. De suiker heeft het stikstofhoudende basismolecuul eraan vastgemaakt en het fosfaat is een afstandhouder tussen de sporten van de ladder. Een basiseenheid van de DNA-keten is één fosfaatmolecuul en één suikermolecuul waaraan een stikstofbasismolecuul is bevestigd.
Elke purinebase kan slechts een binding vormen met één pyrimidinebase, adenine met thymine en guanine met cytosine. Hierdoor zijn er vier mogelijke combinaties: adenine-thymine, thymine-adenine, guanine-cytosine en cytosine-guanine. De genetische informatie van alle levende wezens is gecodeerd in DNA met behulp van deze vier combinaties.
Pyrimidine- en purinebasen bepalen celprocessen
De purine- en pyrimidinebasen vormen waterstofbruggen om de twee sporen van het DNA-molecuul bij elkaar te houden. Adenine en thymine vormen twee waterstofbruggen, terwijl guanine en cytosine er drie vormen. Waterstofbindingen zijn elektrostatische krachten tussen elektrisch geladen delen van een polair molecuul in plaats van chemische bindingen. Hierdoor kunnen ze worden geneutraliseerd en kan het DNA op een bepaalde locatie in twee strengen scheiden.
Wanneer een cel specifieke eiwitten nodig heeft, scheiden de DNA-strengen die de productie van de eiwitten regelen, en RNA-moleculen kopiëren één streng. De RNA-kopie van de instructies wordt vervolgens in de cel gebruikt om aminozuren en de benodigde eiwitten te produceren. De cel gebruikt RNA om de genetische code van DNA te kopiëren en gebruikt vervolgens de gecodeerde instructies om de eiwitten te maken die het nodig heeft.
Pyrimidinen en purines in de celdeling van DNA-controle
Wanneer een levende cel klaar is om zich in twee nieuwe cellen te verdelen, scheiden de twee kanten van het DNA-molecuul zich door de waterstofbruggen te neutraliseren die de purines en de pyrimidinen met elkaar verbinden. In plaats van RNA op een deel van de DNA-ladder te gebruiken, scheidt de hele ladder zich en worden nieuwe stikstofbasen aan elke kant toegevoegd. Omdat elke basis slechts één partner accepteert, wordt elke partij een volledig en exact duplicaat van de andere.
Als een DNA-binding bijvoorbeeld een adenine-thymine-link was, heeft de ene kant het adenine-molecuul en de andere kant het thymine-molecuul. De adenine trekt een ander thyminemolecuul aan en de thymine trekt een adeninemolecuul aan. Het resultaat is twee identieke adenine-thyminebindingen in twee nieuwe DNA-strengen.
De twee purine-stikstofbasen van DNA zijn essentieel voor de productie van alle celeiwitten en voor celdeling. De celdeling die mogelijk wordt gemaakt door het DNA-kopieermechanisme vormt de basis voor alle groei en voor alle vormen van reproductie van levende organismen.