Kluczowa różnica między parowaniem zasad Watsona i Cricka i Hoogsteena polega na tym, że parowanie zasad Watsona i Cricka jest standardowym sposobem opisującym tworzenie się par zasad między purynami i pirymidynami. Tymczasem parowanie zasad Hoogsteena jest alternatywnym sposobem tworzenia par zasad, w którym puryna przyjmuje inną konformację w stosunku do pirymidyny.
Nukleotyd składa się z trzech składników: zasady azotowej, cukru pentozowego i grupy fosforanowej. Istnieje pięć różnych zasad azotowych i dwa cukry pentozowe zaangażowane w strukturę DNA i RNA. Gdy te nukleotydy tworzą sekwencję nukleotydową, komplementarne zasady, puryn lub pirymidyny, tworzą między nimi wiązania wodorowe. Nazywa się to parowaniem zasad. Dlatego para zasad powstaje przez połączenie dwóch zasad azotowych wiązaniami wodorowymi. Parowanie zasad Watsona i Cricka jest podejściem klasycznym lub standardowym, podczas gdy parowanie zasad Hoogsteena jest alternatywnym sposobem tworzenia par zasad.
Co to jest parowanie bazy Watson i Crick?
Parowanie zasad Watsona i Cricka jest standardową metodą wyjaśniającą parowanie zasad azotowych w nukleotydach. James Watson i Francis Crick w 1953 wyjaśnili tę metodę parowania zasad, która stabilizuje podwójne standardowe helisy DNA. Zgodnie z parowaniem zasad Watsona i Cricka, adenina tworzy wiązania wodorowe z tyminą w DNA iz uracylem w RNA. Ponadto guanina tworzy wiązania wodorowe z cytozyną zarówno w DNA, jak i RNA.
Rysunek 01: Parowanie bazy Watson i Crick
Istnieją trzy wiązania wodorowe pomiędzy G i C, podczas gdy są dwa wiązania wodorowe pomiędzy A i T. Te pary zasad pozwalają helisie DNA zachować jej regularną strukturę helikalną. Większość sekwencji nukleotydowych (60%) ma pary zasad Watsona i Cricka, które są stabilne w obojętnym pH.
Co to jest parowanie bazy Hoogsteena?
Parowanie zasad Hoogsteena to alternatywny sposób tworzenia par zasad w kwasach nukleinowych. Zostało to po raz pierwszy opisane przez amerykańskiego biochemika Karsta Hoogsteena w 1963 roku. Pary zasad Hoogsteena są podobne do par zasad Watsona i Cricka. Występują pomiędzy adeniną (A) i tyminą (T) oraz guaniną (G) i cytozyną (C). Ale puryna ma inną konformację w stosunku do pirymidyny. W parze zasad A i T, adenina jest obracana o 1800 wokół wiązania glikozydowego, umożliwiając alternatywny schemat wiązania wodorowego. Podobnie w parze G i C guanina jest obracana o 180° wokół wiązania glikozydowego. Ponadto kąt wiązań glikozydowych jest większy w parach zasad Hoogsteena. Poza tym tworzenie par zasad Hoogsteena nie jest stabilne przy neutralnym pH.
Rysunek 02: Parowanie zasad Watsona i Cricka a parowanie zasad Hoogsteena
Pary zasad Hoogsteena to niekanoniczne pary zasad, które sprawiają, że sekwencje nukleotydowe są mniej stabilne niż standardowe pary zasad. Co więcej, mogą powodować rozerwanie podwójnej helisy DNA. Chociaż pary zasad Hoogsteena występują naturalnie, są bardzo rzadkie.
Jakie są podobieństwa między parowaniem zasad Watsona, Cricka i Hoogsteena?
- Parowanie zasad Watsona, Cricka i Hoogsteena to dwa sposoby na opisanie tworzenia się par zasad w kwasach nukleinowych.
- Oba występują naturalnie w DNA.
- Ponadto istnieją one w równowadze ze sobą.
- Pary bazowe są podobne w obu metodach.
Jaka jest różnica między parowaniem bazy Watson, Crick i Hoogsteen?
Parowanie zasad Watsona i Cricka to standardowy sposób opisujący tworzenie się par zasad między purynami i pirymidynami. Z drugiej strony, parowanie zasad Hoogsteena jest alternatywnym sposobem tworzenia par zasad, w których puryna przyjmuje inną konformację w stosunku do pirymidyny. Jest to więc kluczowa różnica między parowaniem zasad Watsona i Cricka i Hoogsteena. Parowanie zasad Watsona i Cricka zostało opisane przez Jamesa Watsona i Francisa Cricka w 1953 roku, a parowanie zasad Hoogsteena zostało opisane przez Karsta Hoogsteena w 1963 roku. Co więcej, pary zasad Watsona i Cricka są stabilne, podczas gdy pary zasad Hoogsteena są zwykle mniej stabilne.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między parowaniem zasad Watsona, Cricka i Hoogsteena.
Podsumowanie - parowanie zasad Watson i Crick vs Hoogsteen
Parowanie zasad Watsona i Cricka oraz parowanie zasad Hoogsteena to dwa rodzaje sposobów opisujących tworzenie zasad azotowych w sekwencjach nukleotydowych. W parowaniu zasad Hoogsteena zasada purynowa przyjmuje inną konformację w stosunku do zasady pirymidynowej. Jest to więc kluczowa różnica między parowaniem zasad Watsona i Cricka i Hoogsteena. Co więcej, pary zasad Watsona i Cricka stabilizują podwójną helisę DNA, podczas gdy pary zasad Hoogsteena sprawiają, że helisa jest niestabilna. Jednak oba typy par zasad występują naturalnie i istnieją w równowadze.
