Appariement de base: fonction, tâches, rôle et maladies

Une paire de bases se compose de deux nucléobases qui se font face dans acide désoxyribonucléique (ADN) ou acide ribonucléique (ARN), se lient les uns aux autres et forment le double brin à l'aide de Hydrogénation brϋcken. Il s'agit de l'information génomique d'un organisme et comprend les gènes. Un appairage incorrect de la base peut conduire aux mutations.

Qu'est-ce que l'appariement de base?

Une paire de bases est constituée de nucléobases. C'est un élément d'ADN ou d'ARN. Ces nucléobases, à leur tour, avec acide phosphorique or phosphate et désoxyribose, un sucre, forment le nucléotide (la base). le acide phosphorique et le désoxyribose sont les mêmes pour chaque nucléotide; ils forment l'épine dorsale de l'ADN. La base et le désoxyribose sont appelés le nucléoside. le phosphate résidu a pour résultat que l'ADN est chargé négativement et également hydrophile, une interaction avec d'eau se produit. Les nucléotides ne diffèrent que par la base. Il y a fϋnf base, selon qu'ils sont des composants d'ADN ou d'ARN. le base sont l'adénine (A) et la guanine (G), elles appartiennent aux purines. La thymine (T), la cytosine (C) et l'uracile (U) sont des pyrimidines. Les purines sont des composés organiques hétérocycliques, tandis que les pyrimidines sont des composés organiques aromatiques hétérocycliques. Dans l'ADN, un appariement de bases se produit entre l'adénine et la thymine (AT), et la guanine et la cytosine (GC). Dans l'ARN, en revanche, un appariement de bases se produit entre l'adénine et l'uracile (AU), et entre la guanine et la cytosine (GC). Cet appariement de bases est appelé complémentaire. Les appariements sont créés par Hydrogénation brcking. C'est l'interaction entre un Hydrogénation atome avec une paire d'électrons libres d'un autre atome. L'atome d'hydrogène est lié de manière covalente dans ce cas. Il s'agit d'une liaison chimique dans laquelle il y a une interaction entre les électrons de valence d'un atome et le noyau d'un autre atome. L'appariement de bases est également utilisé comme mesure de la taille de l'ADN: 1 pb correspond à un et 1 kb correspond à 1000 paires de bases ou nucléotides.

Fonction et tâche

L'appariement de bases a des fonctions essentielles pour la structure de l'ADN. L'ADN se présente sous la forme d'une double hélice. Dans ce cas, la disposition spatiale de la double hélice est appelée ADN-B, une hélice double brin droite qui a une disposition plus détendue contrairement à la forme A. L'appariement de bases de l'adénine et de la thymine entraîne la formation de deux brϋcks d'hydrogène. En revanche, l'appariement de bases de la guanine et de la cytosine entraîne la formation de trois hydrogène ponts. En raison de l'appariement de bases entre une purine et une pyrimidine, la distance résultante entre les deux brins d'ADN est toujours la même. Il en résulte une structure régulière de l'ADN, où le diamètre de l'hélice d'ADN est de 2 nm. Une rotation complète de 360 ​​° dans l'hélice se produit toutes les 10 paires de bases et mesure 3.4 nm de long. L'appariement de bases joue également un rôle important dans la réplication de l'ADN. La réplication de l'ADN est divisée en phase d'initiation, phase d'élongation et phase de terminaison. Cela se produit lors de la division cellulaire. L'ADN est déroulé par une enzyme, l'ADN hélicase. Les doubles brins sont séparés et une ADN polymérase se fixe à un simple brin d'ADN et commence à former un brin d'ADN complémentaire sur chaque simple brin. Cela crée deux nouveaux brins simples d'ADN, qui forment une nouvelle double hélice d'ADN. L'appariement de bases complémentaires assure la structure de la double hélice d'ADN nouvellement synthétisée. De plus, l'appariement des bases joue un rôle essentiel dans la biosynthèse des protéines. Ceci est divisé en transcription et traduction. Lors de la transcription, la double hélice d'ADN est déroulée et les brins complémentaires sont séparés les uns des autres. Ceci est également fait par l'enzyme hélicase. L'ARN polymérase se lie à un seul brin d'ADN et forme un ARN complémentaire. Dans l'ARN, l'uracile est utilisé à la place de la thymine et, par rapport à l'ADN, il a une queue dite polyA. L'ARN se termine toujours par une chaîne d'adénines. L'ARN reste également un seul brin et sert à synthétiser une protéine lors de la traduction. Le type de protéine dépend du particulier gène qui a été lu et utilisé comme modèle pour la biosynthèse des protéines.

Maladies et troubles

Erwin Chargaff a constaté que le nombre de base l'adénine et la thymine ainsi que la guanine et la cytosine sont de 1: 1. James D. Watson et Francis Harry Compton Crick ont ​​finalement découvert qu'il existe un appariement de bases complémentaires d'adénine et de thymine ainsi que de guanine et de cytosine. C'est ce qu'on appelle l'appariement Watson-Crick. Cependant, un appariement de bases inhabituel peut survenir en raison de divers troubles, tels que l'appariement Watson-Crick inversé. Un autre défaut de l'appariement de base est l'appariement oscillant. Ce sont des appariements contraires à l'appariement Watson-Crick, tels que GU, GT ou AC. Ces erreurs peuvent survenir lors de la réplication de l'ADN et doivent ensuite être éliminées par réparation de l'ADN. Des mutations peuvent survenir à la suite d'un appariement de bases défectueux. Ces mutations ne doivent pas être nocives. Il existe des mutations dites silencieuses, dans lesquelles une paire de bases est échangée avec une autre paire, mais cela n'entraîne aucune perturbation fonctionnelle ou structurelle de la protéine synthétisée. Cependant, dans le cas de la drépanocytose anémie, une mutation est la raison de la formation de rouge non fonctionnel sang cellules. La mutation affecte directement hémoglobine, qui est responsable de oxygène transport dans le sang. Grave et potentiellement mortel troubles circulatoires et anémie résultat.