염기쌍은 데 옥시 리보 핵산 (DNA) 또는 리보 핵산 (RNA)에서 서로 반대편에 위치한 두 개의 핵 염기로 구성되며, 서로 결합하여 수소 결합의 도움으로 이중 가닥을 형성합니다. 이것은 유기체의 게놈 정보이며 유전자를 포함합니다. 잘못된 것 기본 페어링 돌연변이로 이어질 수 있습니다.
기본 페어링은 무엇입니까?
염기쌍은 핵 염기로 구성됩니다. 그것은 DNA 또는 RNA의 요소입니다. 이러한 핵 염기는 인산 또는 인산 및 당인 데 옥시 리보스와 함께 뉴클레오티드 (염기)를 형성합니다.
인산과 데 옥시 리보스는 모든 뉴클레오타이드에서 동일하며 DNA의 백본을 형성합니다. 염기와 데 옥시 리보스는 뉴 클레오 사이드로 알려져 있습니다. 인산염 잔기는 DNA가 음전하를 띠고 친수성임을 의미하며 물과 상호 작용합니다.
뉴클레오티드는 염기 만 다릅니다. DNA 또는 RNA의 구성 요소인지 여부에 따라 5 개의 염기가 구분됩니다. 염기는 아데닌 (A)과 구아닌 (G)이며 이들은 퓨린에 속합니다. 티민 (T), 시토신 (C) 및 우라실 (U)은 피리 미딘입니다. 퓨린은 헤테로 사이 클릭 유기 화합물이고 피리 미딘은 헤테로 사이 클릭, 방향족, 유기 화합물입니다.
아데닌과 티민 (A-T), 구아닌과 시토신 (G-C)은 DNA에서 염기쌍을 이룹니다. 반면에 RNA의 경우 아데닌과 우라실 (A-U) 사이 및 구아닌과 시토신 (G-C) 사이에 염기쌍이 발생합니다. 이 기본 쌍을 보완이라고합니다.
쌍은 수소 결합에 의해 생성됩니다. 이것은 수소 원자와 다른 원자의 고독한 전자 쌍 사이의 상호 작용입니다. 수소 원자는 여기에서 공유 결합됩니다. 이것은 한 원자의 원자가 전자와 다른 원자의 핵 사이에 상호 작용이있는 화학 결합입니다. 염기쌍은 DNA 크기 측정으로도 사용됩니다. 1bp는 1에 해당하고 1kb는 1000 개의 염기쌍 또는 뉴클레오티드에 해당합니다.
기능 및 작업
염기쌍은 DNA 구조에 필수적인 기능을 가지고 있습니다. DNA는 이중 나선으로 발생합니다. 이중 나선의 공간적 배열은 B-DNA라고 불리며, 오른 손잡이 이중 나선 나선은 A 형과 달리 더 편안한 배열을 가지고 있습니다.
아데닌과 티민이 염기쌍을 이루면 두 개의 수소 결합이 형성됩니다. 대조적으로, 구아닌과 시토신의 쌍은 3 개의 수소 결합을 생성합니다. 퓨린과 피리 미딘 사이의 염기 쌍으로 인해 두 DNA 가닥 사이의 거리는 항상 동일합니다. DNA의 구조는 규칙적이며 DNA 나선의 직경은 2nm입니다. 나선 내에서 360 °의 완전한 회전은 10 개의 염기 쌍마다 발생하며 길이는 3.4nm입니다.
염기쌍은 또한 DNA 복제에서 중요한 역할을합니다. DNA 복제는 시작 단계, 연장 단계 및 종료 단계로 나뉩니다. 이것은 세포 분열 중에 발생합니다. DNA는 DNA helicase라는 효소에 의해 풀립니다. 이중 가닥이 서로 분리되고 DNA 중합 효소가 단일 DNA 가닥에 부착되어 각 단일 가닥에서 상보적인 DNA 가닥을 생성하기 시작합니다.이것은 새로운 DNA 이중 나선을 형성하는 두 개의 새로운 단일 DNA 가닥을 만듭니다.
새로 합성 된 DNA 이중 나선의 구조는 상보적인 염기 쌍에 의해 보장됩니다. 또한 염기쌍은 단백질 생합성에 필수적인 역할을합니다. 이것은 전사와 번역으로 나뉩니다. 전사하는 동안 DNA 이중 나선이 풀리고 상보 적 가닥이 서로 분리됩니다. 이것은 또한 helicase 효소에 의해 수행됩니다.
RNA 중합 효소는 DNA의 단일 가닥에 결합하여 그것에 상보적인 RNA를 형성합니다. RNA의 경우 티민 대신 우라실이 사용되며 DNA에 비해 소위 polyA 꼬리가 있습니다. RNA는 항상 일련의 아데닌으로 끝납니다. RNA는 또한 단일 가닥으로 남아 있으며 번역 중에 단백질을 합성하는 데 사용됩니다. 단백질의 유형은 단백질 합성을위한 주형으로 읽고 사용 된 특정 유전자에 따라 다릅니다.
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Erwin Chargaff는 아데닌과 티민, 구아닌과 시토신의 염기 수가 1 : 1임을 발견했습니다. James D. Watson과 Francis Harry Compton Crick은 마침내 아데닌과 티민, 구아닌과 시토신의 상보적인 염기쌍이 있다는 것을 발견했습니다. 이를 Watson-Crick 페어링이라고합니다.
그러나 다양한 장애로 인해 역 Watson-Crick 페어링과 같은 비정상적인 염기 페어링이 발생할 수 있습니다. 기본 페어링의 또 다른 잘못된 형태는 워블 페어링입니다. 이들은 G-U, G-T 또는 A-C와 같은 Watson-Crick 페어링과 반대되는 페어링입니다. 이러한 오류는 DNA 복제 중에 발생할 수 있으므로 DNA 복구를 통해 제거해야합니다.
잘못된 염기 쌍은 돌연변이로 이어질 수 있습니다. 이러한 돌연변이는 해로울 필요가 없습니다. 염기 쌍이 다른 쌍으로 교환되지만 합성 된 단백질에 기능적 또는 구조적 장애를 일으키지 않는 소위 침묵 돌연변이가 있습니다. 그러나 겸상 적혈구 빈혈의 경우 돌연변이가 기능하지 않는 적혈구 형성의 원인입니다. 이 돌연변이는 혈액 속의 산소 운반을 담당하는 헤모글로빈에 직접적인 영향을 미칩니다. 심각하고 생명을 위협하는 순환기 질환과 빈혈이 발생합니다.
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