Was sind die Basenpaarungsregeln für DNA?

Die Basenpaarungsregeln für DNA werden häufig aufgerufen Chargaffs Regeln der DNA-Basenpaarung. Die zwei DNA-Stränge werden durch die Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten, die zwischen komplementären Nukleotiden gebildet werden, wodurch das doppelsträngige DNA-Molekül gebildet wird. Jeder Strang besteht aus einer alternativen Kombination von DNA-Nukleotiden. Diese Nukleotide können entweder Purine oder Pyrimidine sein. Die Purine sind Adenin (A) und Guanin (G), während die Pyrimidine Cytosin (C) und Thymin (T) sind. Im Allgemeinen paart Adenin mit Thymin und Cytosin mit Guanin. Adenin bildet zwei Wasserstoffbrücken mit Thymin, während Cytosin drei Wasserstoffbrücken mit Guanin bildet.

Wichtige Bereiche

1. Was ist DNA?
      - Definition, Struktur, Funktion
2. Was sind die Basenpaarungsregeln für DNA?
     - Die Paarung von Purinen mit Pyrimidinen

Schlüsselbegriffe: Adenin, Chargaffs Regeln, Cytosin, doppelsträngige DNA, Guanin, Wasserstoffbrücken, Thymin

Was ist DNA?

DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist das Erbmaterial der meisten Organismen. Es enthält genetische Anweisungen für die Entwicklung, das Funktionieren und die Reproduktion eines bestimmten Organismus. Das Rückgrat des doppelsträngigen DNA-Moleküls wird durch die alternative Kombination von DNA-Nucleotiden gebildet: A, G, C und T. DNA-Nucleotide bestehen aus einer stickstoffhaltigen Base und einer an Desoxyribose gebundenen Phosphatgruppe. Jedes Nukleotid ist durch Phosphodiester-Bindungen miteinander verbunden, die zwischen der Phosphatgruppe des ankommenden Nukleotids und der 3'-OH-Gruppe des Desoxyribosezuckers im vorhandenen Nukleotid gebildet werden. Da Zucker- und Phosphatmoleküle abwechselnd im DNA-Rückgrat gehalten werden, spricht man von Zucker-Phosphat-Rückgrat. Die Struktur der DNA ist in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: DNA

Die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den komplementären Nukleotiden halten die beiden Stränge zusammen. Die doppelsträngige DNA wird weiter aufgewickelt, um die DNA-Doppelhelix zu bilden. Jeder Strang in der Doppelhelix verläuft in entgegengesetzte Richtungen. Ein Strang verläuft von 5 'nach 3' Richtung, während der andere Strang von 3 'nach 5' Richtung verläuft. Dies macht die beiden Stränge antiparallel.

Was sind die Basenpaarungsregeln für DNA?

Die Basenpaarungsregeln der DNA werden Chargaffs Regeln der DNA-Basenpaarung genannt. Die vier Arten von DNA-Nukleotiden sind Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Adenin und Thymin sind Purine, während Cytosin und Guanin Pyrimidine sind. Im Allgemeinen sind Purine mit Pyrimidinen ein Basenpaar. Daher paart Adenin mit Thymin und Cytosin mit Guanin. Adenin bildet zwei Wasserstoffbrücken mit Thymin, während Cytosin drei Wasserstoffbrücken mit Guanin bildet. Somit ist Adenin die komplementäre Basis von Thymin, während Cytosin die komplementäre Basis von Guanin ist.

Abbildung 2: Wasserstoffbrücken zwischen komplementären Nukleotiden

Die Wechselwirkung zwischen Adenin und Thymin ist aufgrund der geringeren Anzahl von zwischen Adenin und Guanin gebildeten Wasserstoffbrücken weniger stark als die Wechselwirkung zwischen Cytosin und Guanin.

Fazit

Die zwei DNA-Stränge werden durch Wasserstoffbrücken zwischen komplementären Nukleotiden der beiden DNA-Stränge zusammengehalten. Die vier Nukleotide in der DNA sind Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Adenin bildet zwei Wasserstoffbrücken mit Thymin, während Cytosin drei Wasserstoffbrücken mit Guanin bildet.

Referenz:

1. Alberts, Bruce. "Die Struktur und Funktion von DNA." Molekularbiologie der Zelle. 4. Ausgabe., US National Library of Medicine, 1. Januar 1970, hier erhältlich.

Bildhöflichkeit:

1. "DNA-Doppelhelix (13081113544)" von Genomics Education Program - DNA-Doppelhelix (CC BY 2.0) über Commons Wikimedia
2. "DNA-chemische Struktur" Von Madprime (Diskussion · Beiträge) - Eigene Arbeit. Der Quellcode dieser SVG ist gültig. Diese Vektorgrafik wurde mit Inkscape (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia erstellt