Quando la maggior parte delle persone sente il termine "DNA", si immagina automaticamente la classica doppia elica. Immaginare i componenti che costituiscono quella grande spirale di materiale genetico si sente spesso un po 'più complicato. Fortunatamente, capire come funzionano le coppie di basi e persino calcolare le percentuali per ogni base in un campione di DNA è in realtà semplice.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
In qualsiasi campione di DNA , ci sono quattro basi che si uniscono in un solo modo: adenina e timina, guanina e citosina. Hanno totalizzato il 100 percento del campione. La regola di Chargaff afferma che la concentrazione per ogni base in una coppia di basi è sempre uguale al suo compagno, quindi la concentrazione di adenina è uguale alla concentrazione di timina, per esempio. Usando queste informazioni e una semplice matematica, puoi trovare la percentuale di adenina in un campione se conosci la percentuale di qualsiasi altra base.
Coppie di basi del DNA
La doppia elica del DNA contiene due fili di materiale genetico intrecciato insieme, quindi si inserisce all'interno del nucleo della cellula. La struttura di quella spirale deriva dal modo in cui le quattro basi si accoppiano e si legano l'una all'altra. Queste quattro basi sono adenina, guanina, timina e citosina.
In termini di struttura chimica, l'adenina e la guanina sono entrambe purine mentre la timina e la citosina sono pirimidine. Questa differenza chimica assicura che i legami idrogeno stabili tra le basi si accoppino sempre allo stesso modo: adenina con timina e guanina con citosina.
Osservazione di Erwin Chargaff
Gli scienziati non hanno sempre saputo la funzione di DNA. In effetti, la proposta del 1944 secondo cui il DNA potrebbe essere il materiale genetico della cellula ispirò speculazioni e persino polemiche. Tuttavia, alcuni scienziati hanno iniziato a studiare il DNA sul serio, tra cui Erwin Chargaff. Nel 1950, Chargaff notò che, una volta separate, le purine (adenina e guanina) esistevano sempre in un rapporto 1: 1 con le pirimidine (timina e citosina). Questa scoperta divenne un punto di riferimento scientifico: la regola di Chargaff.
Applicazione della regola di Chargaff
La regola di Chargaff significa che in ogni campione la concentrazione di adenina sarà sempre uguale alla concentrazione della sua coppia timina e le concentrazioni di guanina e citosina sarà uguale, anche. Se è necessario calcolare la percentuale di adenina in un campione di DNA, è possibile utilizzare la regola di Chargaff per risolvere il problema. Ad esempio, se sai che il campione di DNA è il 20 percento di timina, sai automaticamente che è anche il 20 percento di adenina, dato che si accoppiano.
Puoi anche calcolare la percentuale di adenina quando viene data la percentuale di guanina o citosina. Dal momento che sai che ci sono solo quattro basi nel DNA, tutte e quattro le basi devono essere uguali al 100 percento del campione. Se si dà l'informazione che il campione è al 20% di guanina, si può supporre che sia anche il 20% di citosina poiché la guanina e la citosina si accoppiano l'una con l'altra. Insieme, questo è il 40 percento del campione totale. Puoi sottrarre il 40 percento dal 100 percento e determinare che il 60 percento del campione debba essere adenina e timina insieme. Dal momento che queste due basi esistono sempre in concentrazioni uguali, sai che il campione di DNA è il 30 percento di adenina.
I concetti associati alla biochimica del DNA a volte sembrano molto complicati. Grazie a Chargaff, il calcolo delle percentuali delle basi presenti in un campione di DNA non diventa nient'altro che un semplice problema di matematica.
