Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Sådan beregnes procentdelene af adenin i en DNA Strand

Når de fleste mennesker hører ordet "DNA", biller de automatisk den klassiske dobbelthelix. Imagining de komponenter, der udgør den store spiral af genetisk materiale, føles ofte lidt mere kompliceret. Heldigvis er det faktisk ligefrem at forstå, hvordan basepar fungerer og endog beregner procentdele for hver base i en DNA-prøve.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

I en hvilken som helst DNA-prøve , der er fire baser, der parrer på kun en måde: adenin og thymin, guanin og cytosin. De udgør 100 procent af prøven. Chargaffs regel siger, at koncentrationen for hver base i et basepar altid er lig med sin kompis, så koncentrationen af ​​aden svarer til koncentrationen af ​​tymin, for eksempel. Ved hjælp af denne information og enkel matematik kan du finde procentdelen af ​​adenin i en prøve, hvis du kender procentdelen af ​​en anden base.

DNA-basepar

DNA-dobbelt helix indeholder to tråde af genetisk materiale snoet sammen, så det passer inden i cellens kerne. Strukturen af ​​denne spiral skyldes den måde, de fire baser parrer op og binder til hinanden. Disse fire baser er adenin, guanin, thymin og cytosin.

Med hensyn til kemisk struktur er adenin og guanin begge puriner, mens thymin og cytosin er pyrimidiner. Denne kemiske forskel sikrer, at de stabile hydrogenbindinger mellem baserne altid parrer på samme måde: adenin med thymin og guanin med cytosin.

Erwin Chargaffs observation

Forskere har ikke altid kendt funktionen af DNA. Faktisk 1944 forslaget om, at DNA kan være cellens genetiske materiale inspirerede spekulation og endda kontrovers. Ikke desto mindre begyndte nogle forskere at studere DNA for alvor, herunder Erwin Chargaff. I 1950 opdagede Chargaff, at purinerne (adenin og guanin) altid adskilte sig i forholdet 1: 1 med pyrimidinerne (thymin og cytosin). Denne bestemmelse blev en videnskabelig løsning: Chargaffs regel.

Anvendelse af Chargaffs regel

Chargaffs regel betyder, at koncentrationen af ​​adenin i enhver prøve altid vil svare til koncentrationen af ​​paret thymin, og koncentrationerne af guanin og cytosin vil ligeledes være lige. Hvis du skal beregne procentdelen af ​​adenin i en DNA-prøve, kan du bruge Chargaffs regel til at løse problemet. Hvis du f.eks. Ved, at DNA-prøven er 20 procent tymin, ved du automatisk, at det også er 20 procent adenin, da de parrer sammen.

Du kan også beregne procentdelen af ​​adenin, når du får procentdelen af guanin eller cytosin. Da du ved, at der kun er fire baser i DNA, skal alle fire baser sammen ligge 100 procent af prøven. Hvis du får oplysninger om, at prøven er 20 procent guanin, kan du overbevise det er også 20 procent cytosin siden guanin og cytosinpar med hinanden. Sammen er det 40 procent af den samlede prøve. Du kan trække den 40 procent fra 100 procent og bestemme 60 procent af prøven skal være adenin og thymin sammen. Da disse to baser altid eksisterer i lige koncentrationer, ved du, at DNA-prøven er 30 procent adenin.

Begreber i forbindelse med DNA-biokemi forekommer nogle gange meget komplicerede. Takket være Chargaff er beregningen af ​​de procentdele af baser, der er til stede i en DNA-prøve, intet mere end et simpelt matematisk problem.