Keď väčšina ľudí počuje výraz „DNA“, automaticky si predstaví klasickú dvojzávitnicu. Predstavovať si komponenty, ktoré tvoria túto veľkú špirálu genetického materiálu, sa často zdá byť o niečo komplikovanejšie. Našťastie je pochopenie toho, ako fungujú páry báz, a dokonca aj výpočet percent pre každú bázu vo vzorke DNA, skutočne jednoduché.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
V akejkoľvek vzorke DNA existujú štyri bázy, ktoré sa párujú iba jedným spôsobom: adenín a tymín, guanín a cytozín. Spolu tvoria 100 percent vzorky. Chargaffovo pravidlo hovorí, že koncentrácia pre každú bázu v páre báz sa vždy rovná jej maté, takže koncentrácia adenínu sa rovná napríklad koncentrácii tymínu. Pomocou týchto informácií a jednoduchej matematiky nájdete percento adenínu vo vzorke, ak poznáte percento akejkoľvek inej bázy.
DNA bázové páry
Dvojitá špirála DNA obsahuje dve vlákna genetického materiálu skrútené dohromady, takže zapadá do jadra bunky. Štruktúra tejto špirály vyplýva zo spôsobu, akým sa štyri základne párujú a navzájom sa viažu. Týmito štyrmi bázami sú adenín, guanín, tymín a cytozín.
Z hľadiska chemickej štruktúry sú adenín aj guanín oba puríny, zatiaľ čo tymín a cytozín sú pyrimidíny. Tento chemický rozdiel zaisťuje, že stabilné vodíkové väzby medzi bázami sa vždy pária rovnakým spôsobom: adenín s tymínom a guanín s cytozínom.
Postreh Erwina Chargaffa
Vedci nie vždy vedeli funkciu DNA. V skutočnosti návrh z roku 1944, že DNA môže byť genetickým materiálom bunky, inšpiroval špekulácie a dokonca kontroverzie. Niektorí vedci napriek tomu začali seriózne študovať DNA, vrátane Erwina Chargaffa. V roku 1950 si Chargaff všimol, že keď sa separujú, puríny (adenín a guanín) vždy existujú v pomere 1: 1 s pyrimidínmi (tymín a cytozín). Toto zistenie sa stalo vedeckou súčasťou: Chargaffovo pravidlo.
Uplatňuje sa pravidlo Chargaff’s
Chargaffovo pravidlo znamená, že v ktorejkoľvek vzorke sa koncentrácia adenínu bude vždy rovnať koncentrácii jeho párového tymínu a rovnako sa budú rovnať aj koncentrácie guanínu a cytozínu. Ak potrebujete vypočítať percento adenínu vo vzorke DNA, môžete na vyriešenie problému použiť Chargaffovo pravidlo. Napríklad, ak viete, že vzorka DNA je 20 percent tymínu, automaticky viete, že ide tiež o 20 percent adenínu, pretože sa párujú spolu.
Môžete tiež vypočítať percento adenínu, keď sa uvedie percento guanínu alebo cytozínu. Pretože viete, že v DNA sú iba štyri bázy, musia sa všetky štyri bázy rovnať 100 percentám vzorky. Ak dostanete informáciu, že vzorkou je 20 percent guanínu, môžete sa domnievať, že ide tiež o 20 percent cytozínu, pretože guanín a cytozín sa navzájom párujú. Spolu je to 40 percent z celkovej vzorky. Môžete odpočítať týchto 40 percent od 100 percent a určiť, že 60 percent vzorky musí tvoriť spolu adenín a tymín. Pretože tieto dve bázy existujú vždy v rovnakých koncentráciách, viete, že vzorka DNA je 30 percent adenínu.
Pojmy spojené s biochémiou DNA sa niekedy zdajú veľmi komplikované. Vďaka Chargaffovi sa výpočet percenta báz prítomných vo vzorke DNA nestáva ničím iným ako jednoduchým matematickým problémom.