Par de bases
En xenética e bioloxía molecular un par de bases son dous nucleótidos opostos e complementarios situados nas cadeas enfrontadas do ADN (ou ás veces do ARN) que están conectadas por enlaces de hidróxeno (frecuentemente abreviadas como pb ou nos textos ingleses bp).
Nos pares de bases de Watson e Crick canónicas do ADN, a adenina (A) forma un par de bases coa timina (T), e a guanina (G) fai o mesmo coa citosina (C). No ARN ás veces poden aparecer bases apareadas en secuencias complementarias da mesma cadea, que están dobradas e quedan enfronte; neste caso a timina é substituída polo uracilo (U), conectándose coa adenina, polo que os pares son A-U, G-C. Tamén hai apareamentos de bases que non seguen a paridade canónica de Watson e Crick, especialmente no ARN, que poden ser pares de bases Hoogsteen ou pares de bases cambaleantes.
O apareamento de bases tamén é o mecanismo polo cal os codóns das moléculas de ARN mensaxeiro se unen os anticodóns do ARN de transferencia durante a tradución de proteínas. Ademais algúns encimas que regulan a expresión xenética poden recoñecer rexións concretas do ADN ou ARN nas que hai determinados apareamentos de bases.
O tamaño dun xene individual ou dun xenoma enteiro mídese frecuentemente en pares de bases. O xenoma humano haploide (23 cromosomas) estímase que ten aproximadamente 3 billóns de pares de bases e contén de 20 a 25 mil xenes distintos.[1]
Medidas de lonxitude
editarAs seguintes abreviacións úsanse comunmente para medir a lonxitude de secuencias ou moléculas de ADN ou ARN:
- pb = par de bases (en inglés bp). Un pb mide aproximadamente 3,4 Å.
- kb (= kpb) = (de quilo) mil pb.
- Mb = (de mega) un millón de pb.
- Gb = (de xiga) mil millóns de pb.
Cando estamos medindo cadeas illadas (monocatenarias) de ADN ou de ARN en vez de falar de pares de bases a medida faise en nucleótidos ou nt (ou para medidas grandes knt, Mnt, Gnt).
O centimorgan é outra medida que se usa frecuentemente para medir as lonxitudes que separan aos xenes ao longo dun cromosoma, mais o número de pares de bases que se corresponde cun centimorgan varía grandemente. No xenoma humano equivale a aproximadamente 750.000 pares de bases.[2][3]
Estabilidade das pontes de hidróxeno nos apareamentos das bases
editar
A formación de pontes de hidróxeno é a interacción química que determina e estabiliza as regras do apareamento entre as bases. A correspondencia xeométrica axeitada entre os grupos doantes dos enlaces de hidróxeno e os aceptores permite que se formen establemente só os pares "correctos" de bases. Un ADN con alto contido GC é máis estable que con alto contido AT, porque se forman máis pontes de hidróxeno, aínda que teñen máis importancia na estabilidade do ADN as interaccións entre as bases amoreadas ca as pontes de hidróxeno entre as bases enfrontadas.[4]
As purinas son complementarias das pirimidinas. Os pares pirimidina-pirimidina son enerxeticamente inestables porque as moléculas quedan demasiado afastadas como para formar correctamente as pontes de hidróxeno. Os pares purina-purina tamén son enerxeticamente desfavorables porque as moléculas quedan demasiado próximas, polo que tenden a solaparse e repelerse. Outros posibles pares que teoricamente se poderían formar serían GT e AC, pero estes pares non se axustan ben porque non concordan os seus grupos doantes e aceptores do enlace de hidróxeno. O apareamento GU, con dúas pontes de hidróxeno, si se dá bastante frecuentemente no ARN (ver pares de bases cambaleantes).
Pares de bases non naturais
editarUn par de bases non natural (unnatural base pair, UBP) é unha subunidade deseñada (ou nucleobase) do ADN que foi creada artificialmente no laboratorio e non aparece na natureza. Describíronse secuencias de ADN que utilizan nucleobases de nova creación para formar un terceiro par de bases, ademais dou dous xa existentes na natureza (A-T e G-C). Algúns grupos de investigación que traballaron neste campo son os de Steven A. Benner, Philippe Marliere, Floyd Romesberg e Ichiro Hirao.[5] Informouse da creación dalgúns destes pares de base non naturais.[6][7][8]
Notas
editar- ↑ International Human Genome Sequencing Consortium (2004). "Finishing the euchromatic sequence of the human genome.". Nature 431 (7011): 931-45. PMID 15496913
- ↑ "The Genetic and Rare Diseases Information Center - Office of Rare Diseases redirect". Arquivado dende o orixinal o 13 de setembro de 2007. Consultado o 02 de xullo de 2011.
- ↑ Matthew P Scott, Paul Matsudaira, Harvey Lodish, James Darnell, Lawrence Zipursky, Chris A Kaiser, Arnold Berk, Monty Krieger (2004). Molecular Cell Biology, Fifth Edition. San Francisco: W. H. Freeman, 396. ISBN 0-7167-4366-3. ""…in humans 1 centimorgan on average represents a distance of about 7.5x105 base pairs""
- ↑ Peter Yakovchuk, Ekaterina Protozanova and Maxim D. Frank-Kamenetskii. Base-stacking and base-pairing contributions into thermal stability of the DNA double helix. Nucleic Acids Research 2006 34(2):564-574.
- ↑ Fikes, Bradley J. (May 8, 2014). "Life engineered with expanded genetic code". San Diego Union Tribune. Consultado o 8 May 2014.
- ↑ Yang, Zunyi; et al. (August 15, 2011). "Amplification, Mutation, and Sequencing of a Six-Letter Synthetic Genetic System". J. Am. Chem. Soc 133 (38): 15105–15112. doi:10.1021/ja204910n.
- ↑ Yamashige, Rie; et al. (March 2012). "Highly specific unnatural base pair systems as a third base pair for PCR amplification". Nucl Acids Res 40 (6): 2793–2806. doi:10.1093/nar/gkr1068.
- ↑ Malyashev, D. A.; et al. (July 24, 2012). "Efficient and sequence-independent replication of DNA containing a third base pair establishes a functional six-letter genetic alphabet". Proc. Nat. Acad. Sci. USA 109 (30): 12005–12010. doi:10.1073/pnas.1205176109.