Sự khác biệt giữa Watson và Crick và Hoogsteen Base Pairing

Các sự khác biệt chính giữa cặp đôi cơ sở Watson và Crick và Hoogsteen là thế Ghép cặp cơ sở của Watson và Crick là cách tiêu chuẩn mô tả sự hình thành các cặp cơ sở giữa purin và pyrimidine. Trong khi đó, ghép cặp cơ sở Hoogsteen là một cách khác để hình thành các cặp cơ sở trong đó purine có một hình dạng khác đối với pyrimidine.

Một nucleotide có ba thành phần: một cơ sở nitơ, một đường pentose và một nhóm phốt phát. Có năm bazơ nitơ khác nhau và hai loại đường pentose liên quan đến cấu trúc của DNA và RNA. Khi các nucleotide này tạo thành một chuỗi nucleotide, các bazơ bổ sung, hoặc purin hoặc pyrimidine, tạo thành liên kết hydro giữa chúng. Điều này được gọi là ghép nối cơ sở. Do đó, một cặp bazơ được hình thành bằng cách nối hai bazơ nitơ bằng liên kết hydro. Ghép cặp cơ sở của Watson và Crick là cách tiếp cận cổ điển hoặc tiêu chuẩn, trong khi ghép cặp cơ sở Hoogsteen là một cách khác để hình thành các cặp cơ sở.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Ghép nối Watson và Crick Base là gì
3. Ghép nối cơ sở Hoogsteen là gì
4. Điểm tương đồng giữa Watson và Crick và Hoogsteen Base Pairing
5. So sánh cạnh nhau - Ghép đôi Watson và Crick vs Hoogsteen ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Ghép nối Watson và Crick Base là gì?

Ghép cặp cơ sở của Watson và Crick là phương pháp tiêu chuẩn giải thích sự ghép cặp bazơ của các bazơ nitơ trong các nucleotide. James Watson và Francis Crick, vào năm 1953, đã giải thích phương pháp phân nhóm cơ sở này, giúp ổn định các chuỗi xoắn kép tiêu chuẩn của DNA. Theo cặp đôi cơ sở Watson và Crick, adenine hình thành liên kết hydro với thymine trong DNA và với uracil trong RNA. Hơn nữa, guanine hình thành liên kết hydro với cytosine trong cả DNA và RNA.

Hình 01: Ghép nối Watson và Crick Base

Có ba liên kết hydro giữa G và C trong khi có hai liên kết hydro giữa A và T. Các cặp cơ sở này cho phép chuỗi xoắn DNA duy trì cấu trúc xoắn ốc đều đặn của nó. Hầu hết các chuỗi nucleotide (60%) có cặp bazơ Watson và Crick ổn định ở pH trung tính.

Ghép đôi cơ sở Hoogsteen là gì?

Ghép cặp bazơ Hoogsteen là một cách khác để hình thành các cặp bazơ trong axit nucleic. Điều này lần đầu tiên được mô tả bởi nhà hóa sinh người Mỹ Karst Hoogsteen vào năm 1963. Các cặp cơ sở Hoogsteen tương tự như cặp cơ sở Watson và Crick. Chúng xảy ra giữa adenine (A) và thymine (T) và guanine (G) và cytosine (C). Nhưng purine có một hình dạng khác đối với pyrimidine. Trong cặp cơ sở A và T, adenine được quay trong 180⁰ về liên kết glycosid, cho phép một sơ đồ liên kết hydro thay thế. Tương tự, trong cặp G và C, guanine được quay 180 ° về liên kết glycosid. Hơn nữa, góc của các liên kết glycosid lớn hơn trong các cặp cơ sở Hoogsteen. Bên cạnh đó, sự hình thành các cặp bazơ Hoogsteen không ổn định ở pH trung tính.

Hình 02: Ghép nối cơ sở Watson và Crick vs Ghép cơ sở Hoogsteen

Các cặp bazơ Hoogsteen là các cặp bazơ không chính tắc làm cho các chuỗi nucleotide kém ổn định hơn so với các cặp bazơ tiêu chuẩn. Hơn nữa, chúng có thể dẫn đến sự phá vỡ chuỗi xoắn kép DNA. Mặc dù các cặp cơ sở Hoogsteen xảy ra tự nhiên, chúng rất hiếm.

Điểm tương đồng giữa Watson và Crick và Hoogsteen Base Pairing?

• Ghép cặp Watson và Crick và Hoogsteen là hai cách để mô tả sự hình thành các cặp bazơ trong axit nucleic.
• Cả hai xảy ra tự nhiên trong DNA.
• Hơn nữa, chúng tồn tại ở trạng thái cân bằng với nhau.
• Các cặp cơ sở giống nhau ở cả hai phương thức.

Sự khác biệt giữa Ghép đôi Watson và Crick và Hoogsteen?

Ghép cặp cơ sở Watson và Crick là cách tiêu chuẩn mô tả sự hình thành các cặp cơ sở giữa purin và pyrimidine. Mặt khác, ghép cặp cơ sở Hoogsteen là một cách khác để hình thành các cặp bazơ trong đó purine có một hình dạng khác đối với pyrimidine. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa ghép đôi cơ sở Watson và Crick và Hoogsteen. Ghép cặp cơ sở Watson và Crick được mô tả bởi James Watson và Francis Crick vào năm 1953 trong khi ghép đôi cơ sở Hoogsteen được mô tả bởi Karst Hoogsteen vào năm 1963. Ngoài ra, các cặp cơ sở Watson và Crick ổn định trong khi các cặp cơ sở Hoogsteen thường kém ổn định hơn.

Infographic dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa ghép đôi cơ sở Watson và Crick và Hoogsteen.

Tóm tắt - Ghép đôi Watson và Crick vs Hoogsteen

Ghép cặp cơ sở Watson và Crick và ghép cặp cơ sở Hoogsteen là hai loại mô tả sự hình thành các bazơ nitơ trong các chuỗi nucleotide. Trong ghép cặp cơ sở Hoogsteen, cơ sở purine có một hình dạng khác đối với cơ sở pyrimidine. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa ghép đôi cơ sở Watson và Crick và Hoogsteen. Hơn nữa, cặp cơ sở Watson và Crick ổn định chuỗi xoắn kép DNA trong khi cặp cơ sở Hoogsteen làm cho chuỗi xoắn không ổn định. Tuy nhiên, cả hai loại cặp cơ sở xảy ra tự nhiên và chúng tồn tại ở trạng thái cân bằng với nhau.

Tài liệu tham khảo:

1. Cặp cơ sở Hoogsteen. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 9 tháng 1 năm 2020, Có sẵn tại đây.
2. Khám phá về cấu trúc và chức năng DNA: Watson và Crick. Bản tin thiên nhiên, Nhóm xuất bản tự nhiên, có sẵn ở đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Cơ sở dữ liệu GC Watson Crick basepair TỔ Bởi Người tải lên ban đầu là WillowW tại Wikipedia tiếng Anh. - Chuyển từ en.wikipedia sang Commons (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia
2. Cặp vợ chồng Hoogsteen Watson Crick ghép đôi-en bởi tác giả Ian Furst - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia