När de flesta människor hör termen "DNA", bildar de automatiskt den klassiska dubbelhelixen. Att tänka på de komponenter som utgör den stora spiralen av genetiskt material känns ofta mer komplicerade. Lyckligtvis är det faktiskt enkelt att förstå hur baspar fungerar och även beräkna procentandelar för varje bas i ett DNA-prov.

TL; DR (för länge, läste inte)

I något DNA-prov , det finns fyra baser som parar på bara ett sätt: adenin och tymin, guanin och cytosin. De uppgår till 100 procent av provet. Chargaffs regel säger att koncentrationen för varje bas i ett baspar alltid är lika med dess kompis, så att koncentrationen av aden är lika med koncentrationen av tymin, till exempel. Med hjälp av denna information och enkel matematik kan du hitta procentandelen adenin i ett prov om du känner till andelen av någon annan bas.

DNA-baspar

DNA-dubbelhelixen innehåller två strängar av genetiskt material vrids ihop, så det passar inuti cellens kärna. Strukturen i den spiralen beror på hur de fyra baserna paras upp och binder till varandra. Dessa fyra baser är adenin, guanin, tymin och cytosin.

När det gäller kemisk struktur är adenin och guanin både puriner medan tymin och cytosin är pyrimidiner. Denna kemiska skillnad säkerställer att de stabila vätebindningarna mellan baserna alltid parar på samma sätt: adenin med tymin och guanin med cytosin.

Erwin Chargaffs observation

Forskare har inte alltid känt funktionen av DNA. Faktum är att 1944-förslaget att DNA kan vara cellens genetiska material inspirerade spekulation och till och med kontrovers. Ändå började vissa forskare studera DNA allvarligt, inklusive Erwin Chargaff. År 1950 upptäckte Chargaff att, när separerade, purinerna (adenin och guanin) alltid existerade i ett förhållande 1: 1 med pyrimidinerna (tymin och cytosin). Detta resultat blev en vetenskaplig metod: Chargaffs regel.

Användning av Chargaffs regel

Chargaffs regel innebär att i något prov kommer koncentrationen av aden alltid att vara lika med koncentrationen av dess partym, och koncentrationerna av guanin och cytosin kommer också att vara lika. Om du behöver beräkna procentandelen adenin i ett DNA-prov kan du använda Chargaffs regel för att lösa problemet. Om du till exempel vet att DNA-provet är 20 procent tymin vet du automatiskt att det är 20 procent adenin, eftersom de parar tillsammans.

Du kan också beräkna procentandelen adenin när du anger procentandelen av guanin eller cytosin. Eftersom du vet att det bara finns fyra baser i DNA måste alla fyra baserna vara lika med 100 procent av provet. Om du får information om att provet är 20 procent guanin kan du anta att det också är 20 procent cytosin eftersom guanin och cytosinpar med varandra. Tillsammans är det 40 procent av det totala provet. Du kan subtrahera den 40 procenten från 100 procent och bestämma 60 procent av provet måste vara adenin och tymin tillsammans. Eftersom dessa två baser alltid finns i samma koncentrationer, vet du att DNA-provet är 30 procent adenin.

Begrepp i samband med DNA-biokemi verkar ibland mycket komplicerade. Tack vare Chargaff blir beräkningen av procentsatserna av baser som är närvarande i ett DNA-prov inget annat än ett enkelt matematiskt problem.