Avainero Watsonin ja Crickin ja Hoogsteenin emäsparin välillä on se, että Watsonin ja Crickin emäspariutuminen on tavallinen tapa, jolla kuvataan emäsparien muodostumista puriinien ja pyrimidiinien välillä. Samaan aikaan Hoogsteenin emäspariutuminen on vaihtoehtoinen tapa muodostaa emäspareja, joissa puriinilla on erilainen konformaatio pyrimidiinin suhteen.
Nukleotidissa on kolme komponenttia: typpipitoinen emäs, pentoosisokeri ja fosfaattiryhmä. DNA:n ja RNA:n rakenteessa on viisi erilaista typpiemästä ja kaksi pentoosisokeria. Kun nämä nukleotidit muodostavat nukleotidisekvenssin, komplementaariset emäkset, joko puriinit tai pyrimidiinit, muodostavat vetysidoksia niiden välille. Tätä kutsutaan peruspariksi. Siksi emäspari muodostetaan yhdistämällä kaksi typpipitoista emästä vetysidoksilla. Watsonin ja Crickin emäspari on klassinen tai tavallinen lähestymistapa, kun taas Hoogsteenin emäspari on vaihtoehtoinen tapa muodostaa emäspareja.
Mikä on Watsonin ja Crickin peruspariliitos?
Watsonin ja Crickin emäspariutuminen on standardimenetelmä, joka selittää typpipitoisten emästen emäsparin muodostumisen nukleotideissa. James Watson ja Francis Crick selittivät vuonna 1953 tämän emäsparing-menetelmän, joka stabiloi DNA:n kaksoisstandardikierteet. Watsonin ja Crickin emäsparin mukaan adeniini muodostaa vetysidoksia tymiinin kanssa DNA:ssa ja urasiilin kanssa RNA:ssa. Lisäksi guaniini muodostaa vetysidoksia sytosiinin kanssa sekä DNA:ssa että RNA:ssa.
Kuva 01: Watsonin ja Crickin pohjapari
G:n ja C:n välillä on kolme vetysidosta, kun taas A:n ja T:n välillä on kaksi vetysidosta. Näiden emäsparien ansiosta DNA-kierre voi säilyttää säännöllisen kierteisen rakenteensa. Useimmissa nukleotidisekvensseissä (60 %) on Watsonin ja Crickin emäspareja, jotka ovat stabiileja neutraalissa pH:ssa.
Mikä on Hoogsteen Base Pairing?
Hoogsteen-emäspariutuminen on vaihtoehtoinen tapa muodostaa emäspareja nukleiinihapoissa. Tämän kuvasi ensimmäisen kerran amerikkalainen biokemisti Karst Hoogsteen vuonna 1963. Hoogsteenin emäsparit ovat samanlaisia kuin Watsonin ja Crickin emäsparit. Niitä esiintyy adeniinin (A) ja tymiinin (T) sekä guaniinin (G) ja sytosiinin (C) välissä. Mutta puriinilla on erilainen konformaatio pyrimidiinin suhteen. A- ja T-emäsparissa adeniinia pyöritetään 1800 glykosidisidoksen ympäri, mikä mahdollistaa vaihtoehtoisen vetysidoskaavion. Vastaavasti G- ja C-parissa guaniinia kierretään 180° glykosidisidoksen ympäri. Lisäksi glykosidisidosten kulma on suurempi Hoogsteenin emäspareissa. Lisäksi Hoogsteen-emäsparien muodostuminen ei ole stabiilia neutraalissa pH:ssa.
Kuva 02: Watsonin ja Crickin peruspariliitos vs Hoogsteenin peruspari
Hoogsteen-emäsparit ovat ei-kanonisia emäspareja, jotka tekevät nukleotidisekvensseistä vähemmän stabiileja kuin standardi emäspari. Lisäksi ne voivat johtaa DNA:n kaksoiskierteen katkeamiseen. Vaikka Hoogsteenin emäspareja esiintyy luonnossa, ne ovat hyvin harvinaisia.
Mitä yhtäläisyyksiä Watsonin ja Crickin ja Hoogsteenin perusparin välillä on?
- Watsonin ja Crickin ja Hoogsteenin emäspariutuminen on kaksi tapaa kuvata emäsparien muodostumista nukleiinihapoissa.
- Molemmat esiintyvät luonnollisesti DNA:ssa.
- Lisäksi ne ovat tasapainossa keskenään.
- Perusparit ovat samanlaisia molemmissa menetelmissä.
Mitä eroa on Watsonin ja Crickin ja Hoogsteenin peruspariliitoksen välillä?
Watsonin ja Crickin emäspariutuminen on tavallinen tapa kuvata emäsparien muodostumista puriinien ja pyrimidiinien välillä. Toisa alta Hoogsteen-emäspariutuminen on vaihtoehtoinen tapa muodostaa emäspareja, joissa puriinilla on erilainen konformaatio pyrimidiinin suhteen. Joten tämä on avainero Watsonin ja Crickin ja Hoogsteenin perusparin välillä. Watsonin ja Crickin emäsparin kuvasivat James Watson ja Francis Crick vuonna 1953, kun taas Hoogsteenin emäsparin kuvaili Karst Hoogsteen vuonna 1963. Lisäksi Watsonin ja Crickin emäsparit ovat stabiileja, kun taas Hoogsteenin emäsparit ovat tyypillisesti vähemmän vakaita.
Alla oleva infografiikka tiivistää Watsonin ja Crickin ja Hoogsteenin perusparin välisen eron.
Yhteenveto – Watson ja Crick vs Hoogsteen -peruspari
Watsonin ja Crickin emäspariutuminen ja Hoogsteenin emäspariutuminen ovat kahdenlaisia tapoja, jotka kuvaavat typpipitoisten emästen muodostumista nukleotidisekvensseissä. Hoogsteen-emäspariutuksessa puriiniemäs saa erilaisen konformaation pyrimidiiniemäksen suhteen. Joten tämä on avainero Watsonin ja Crickin ja Hoogsteenin perusparin välillä. Lisäksi Watsonin ja Crickin emäsparit stabiloivat DNA:n kaksoiskierrettä, kun taas Hoogsteenin emäsparit tekevät kierteestä epävakaan. Molemmat emäsparityypit kuitenkin esiintyvät luonnossa, ja ne ovat tasapainossa keskenään.
