perpasangan basa

perpasangan basa
Informasi lebih lanjut : pair Basis

Dalam helix ganda DNA , setiap jenis nucleobase pada satu untai obligasi dengan hanya satu jenis nucleobase pada untai lainnya . Ini disebut pasangan basa komplementer . Di sini , purin membentuk ikatan hidrogen untuk pirimidin , dengan adenin ikatan hanya untuk timin dalam dua ikatan hidrogen , dan sitosin ikatan hanya untuk guanin dalam tiga ikatan hidrogen . Susunan dua nukleotida yang mengikat bersama-sama di double helix disebut pasangan basa . Sebagai ikatan hidrogen tidak kovalen , mereka dapat rusak dan bergabung kembali dengan relatif mudah . Dua untai DNA dalam heliks ganda sehingga dapat ditarik terpisah seperti ritsleting , baik oleh kekuatan mekanik atau suhu tinggi . [ 27 ] Sebagai hasil dari saling melengkapi ini , semua informasi dalam urutan beruntai ganda heliks DNA digandakan pada setiap untai , yang sangat penting dalam replikasi DNA . Memang , ini interaksi reversibel dan spesifik antara pasangan basa komplementer sangat penting untuk semua fungsi DNA dalam organisme hidup . [ 4 ]
Pasangan basa GC.svg
Pasangan basa AT.svg
Top, sebuah pasangan basa GC dengan tiga ikatan hidrogen . Bawah , sebuah pasangan basa AT dengan dua ikatan hidrogen . Ikatan hidrogen non-kovalen antara pasangan akan ditampilkan sebagai garis putus-putus .

Kedua jenis pasangan basa membentuk perbedaan jumlah ikatan hidrogen , AT membentuk dua ikatan hidrogen , dan GC membentuk tiga ikatan hidrogen ( lihat gambar , kanan) . DNA dengan GC - konten tinggi lebih stabil dari DNA dengan GC - konten rendah.

Seperti disebutkan di atas , molekul DNA yang paling sebenarnya dua untai polimer , terikat bersama dalam mode heliks dengan ikatan nonkovalen ; terdampar struktur ganda ini ( dsDNA ) dipertahankan terutama oleh dasar intrastrand penumpukan interaksi , yang terkuat untuk G , C tumpukan . Dua helai dapat datang terpisah - sebuah proses yang dikenal sebagai melting - untuk membentuk dua molekul DNA beruntai tunggal ( ssDNA ) molekul . Lebur terjadi pada suhu tinggi , rendah garam dan pH tinggi ( pH rendah juga meleleh DNA , tapi karena DNA tidak stabil karena depurination asam , pH rendah jarang digunakan ) .

Stabilitas bentuk dsDNA tidak hanya tergantung pada GC - konten ( % G , C basepairs ) tetapi juga pada urutan (karena penumpukan urutan tertentu ) dan juga panjang ( molekul yang lebih panjang lebih stabil ) . Stabilitas dapat diukur dengan berbagai cara , cara yang umum adalah " suhu leleh " , yang merupakan suhu di mana 50 % dari molekul ds dikonversi ke molekul ss ; mencair suhu tergantung pada kekuatan ion dan konsentrasi DNA . Akibatnya , itu adalah baik persentase pasangan basa GC dan panjang keseluruhan heliks ganda DNA yang menentukan kekuatan hubungan antara dua untai DNA . Heliks DNA panjang dengan GC - konten tinggi memiliki helai kuat berinteraksi , sementara heliks pendek dengan tinggi AT konten memiliki lebih lemah berinteraksi helai . [ 28 ] Dalam biologi , bagian dari heliks ganda DNA yang perlu untuk memisahkan dengan mudah , seperti yang TATAAT kotak Pribnow di beberapa promotor , cenderung memiliki tinggi AT konten , membuat alur lebih mudah untuk memisahkan . [ 29 ]

Di laboratorium , kekuatan interaksi ini dapat diukur dengan mencari suhu yang diperlukan untuk memutus ikatan hidrogen , suhu leleh mereka ( juga disebut nilai Tm ) . Ketika semua pasangan basa dalam DNA helix ganda mencair , untaian terpisah dan ada dalam larutan sebagai dua molekul sepenuhnya independen . Ini untai tunggal DNA molekul ( ssDNA ) tidak memiliki bentuk umum tunggal , tetapi beberapa konformasi lebih stabil daripada yang lain . [ 30 ]
Rasa dan antisense
Informasi lebih lanjut : Rasa ( biologi molekuler )

Urutan DNA yang disebut "rasa " jika urutan yang sama seperti yang dilakukan oleh seorang utusan salinan RNA yang diterjemahkan ke dalam protein [ 31 ] Urutan pada untai berlawanan disebut " antisense " urutan . . Kedua rasa dan antisense urutan bisa berada pada bagian yang berbeda dari untai DNA yang sama ( yaitu kedua untai dapat mengandung arti dan urutan antisense ) . Dalam kedua prokariota dan eukariota , urutan antisense RNA diproduksi , tetapi fungsi RNA ini tidak sepenuhnya jelas . [ 32 ] Salah satu usulan adalah bahwa RNA antisense terlibat dalam mengatur ekspresi gen melalui RNA - RNA pasangan basa . [ 33 ]

Sebuah urutan DNA beberapa di prokariota dan eukariota , dan lebih dalam plasmid dan virus , mengaburkan perbedaan antara rasa dan untai antisense dengan memiliki tumpang tindih gen . [ 34 ] Dalam kasus ini , beberapa urutan DNA melakukan tugas ganda , encoding satu protein ketika membaca bersama satu untai , dan protein kedua ketika membaca dalam arah yang berlawanan sepanjang untai lainnya . Pada bakteri , tumpang tindih ini mungkin terlibat dalam regulasi transkripsi gen , [ 35 ] sedangkan pada virus , tumpang tindih gen meningkatkan jumlah informasi yang dapat dikodekan dalam genom virus kecil . [ 36 ]
supercoiling
Informasi lebih lanjut : supercoil DNA

DNA bisa diputar seperti tali dalam proses yang disebut supercoiling DNA . Dengan DNA dalam " santai " negara , untai biasanya lingkaran poros dari helix ganda setiap 10,4 pasangan basa sekali , tetapi jika DNA memutar helai menjadi lebih erat atau lebih longgar luka . [ 37 ] Jika DNA dipelintir dalam arah helix , ini adalah supercoiling positif , dan dasar diselenggarakan lebih erat bersama-sama . Jika mereka memutar ke arah yang berlawanan , ini adalah supercoiling negatif , dan dasar datang terpisah lebih mudah . Di alam , sebagian besar DNA memiliki supercoiling negatif sedikit yang diperkenalkan oleh enzim yang disebut topoisomerase . [ 38 ] Enzim ini juga diperlukan untuk meringankan tekanan memutar diperkenalkan ke untai DNA selama proses seperti transkripsi dan replikasi DNA . [ 39 ]