Η βασική διαφορά μεταξύ του ζευγαρώματος βάσεων Watson και Crick και Hoogsteen είναι ότι το ζεύγος βάσεων Watson και Crick είναι ο τυπικός τρόπος που περιγράφει το σχηματισμό ζευγών βάσεων μεταξύ πουρινών και πυριμιδινών. Εν τω μεταξύ, το ζευγάρωμα βάσεων Hoogsteen είναι ένας εναλλακτικός τρόπος σχηματισμού ζευγών βάσεων στα οποία η πουρίνη παίρνει διαφορετική διαμόρφωση σε σχέση με την πυριμιδίνη.
Ένα νουκλεοτίδιο έχει τρία συστατικά: μια αζωτούχα βάση, ένα σάκχαρο πεντόζης και μια ομάδα φωσφορικών. Υπάρχουν πέντε διαφορετικές αζωτούχες βάσεις και δύο σάκχαρα πεντόζης που εμπλέκονται στη δομή του DNA και του RNA. Όταν αυτά τα νουκλεοτίδια σχηματίζουν μια νουκλεοτιδική αλληλουχία, συμπληρωματικές βάσεις, είτε πουρίνες είτε πυριμιδίνες, σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους. Αυτό είναι γνωστό ως σύζευξη βάσεων. Επομένως, σχηματίζεται ένα ζεύγος βάσεων με την ένωση δύο αζωτούχων βάσεων με δεσμούς υδρογόνου. Ο συνδυασμός βάσεων Watson και Crick είναι η κλασική ή τυπική προσέγγιση, ενώ ο συνδυασμός βάσεων Hoogsteen είναι ένας εναλλακτικός τρόπος σχηματισμού ζευγών βάσεων.
Τι είναι η σύζευξη βάσης Watson και Crick;
Το ζεύγος βάσεων Watson και Crick είναι η τυπική μέθοδος που εξηγεί το ζεύγος βάσεων αζωτούχων βάσεων στα νουκλεοτίδια. Οι James Watson και Francis Crick, το 1953, εξήγησαν αυτή τη μέθοδο διαχωρισμού βάσης, η οποία σταθεροποιεί τις έλικες διπλού προτύπου του DNA. Σύμφωνα με το ζεύγος βάσεων Watson και Crick, η αδενίνη σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου με τη θυμίνη στο DNA και με την ουρακίλη στο RNA. Επιπλέον, η γουανίνη σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου με την κυτοσίνη τόσο στο DNA όσο και στο RNA.
Εικόνα 01: Ζεύγος βάσης Watson και Crick
Υπάρχουν τρεις δεσμοί υδρογόνου μεταξύ G και C ενώ υπάρχουν δύο δεσμοί υδρογόνου μεταξύ Α και Τ. Αυτά τα ζεύγη βάσεων επιτρέπουν στην έλικα του DNA να διατηρήσει την κανονική ελικοειδή δομή της. Οι περισσότερες αλληλουχίες νουκλεοτιδίων (60%) έχουν ζεύγη βάσεων Watson και Crick που είναι σταθερά σε ουδέτερο pH.
Τι είναι η σύζευξη βάσεων Hoogsteen;
Το ζεύγος βάσεων Hoogsteen είναι ένας εναλλακτικός τρόπος σχηματισμού ζευγών βάσεων σε νουκλεϊκά οξέα. Αυτό περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον Αμερικανό βιοχημικό Karst Hoogsteen το 1963. Τα ζεύγη βάσεων Hoogsteen είναι παρόμοια με τα ζεύγη βάσεων Watson και Crick. Εμφανίζονται μεταξύ αδενίνης (Α) και θυμίνης (Τ) και γουανίνης (G) και κυτοσίνης (C). Αλλά η πουρίνη παίρνει διαφορετική διαμόρφωση σε σχέση με την πυριμιδίνη. Στο ζεύγος βάσεων Α και Τ, η αδενίνη περιστρέφεται κατά 1800 σχετικά με τον γλυκοσιδικό δεσμό, επιτρέποντας ένα εναλλακτικό σχήμα δεσμών υδρογόνου. Ομοίως, στο ζεύγος G και C, η γουανίνη περιστρέφεται 180° γύρω από τον γλυκοσιδικό δεσμό. Επιπλέον, η γωνία των γλυκοσιδικών δεσμών είναι μεγαλύτερη στα ζεύγη βάσεων Hoogsteen. Εξάλλου, ο σχηματισμός ζευγών βάσεων Hoogsteen δεν είναι σταθερός σε ουδέτερο pH.
Εικόνα 02: Ζεύγος βάσεων Watson και Crick εναντίον Ζεύξης βάσης Hoogsteen
Τα ζεύγη βάσεων Hoogsteen είναι μη κανονικά ζεύγη βάσεων που καθιστούν τις αλληλουχίες νουκλεοτιδίων λιγότερο σταθερές από το τυπικό ζεύγος βάσεων. Επιπλέον, μπορούν να οδηγήσουν σε διάσπαση της διπλής έλικας του DNA. Αν και τα ζεύγη βάσεων Hoogsteen εμφανίζονται φυσικά, είναι πολύ σπάνια.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ Watson και Crick and Hoogsteen Pairing Base;
- Το ζεύγος βάσεων Watson και Crick και Hoogsteen είναι δύο τρόποι για να περιγράψουμε τον σχηματισμό ζευγών βάσεων στα νουκλεϊκά οξέα.
- Και τα δύο εμφανίζονται φυσικά στο DNA.
- Επιπλέον, υπάρχουν σε ισορροπία μεταξύ τους.
- Τα ζεύγη βάσεων είναι παρόμοια και στις δύο μεθόδους.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Watson και Crick and Hoogsteen Pairing Base;
Ο συνδυασμός βάσεων Watson και Crick είναι ο τυπικός τρόπος που περιγράφει το σχηματισμό ζευγών βάσεων μεταξύ πουρινών και πυριμιδινών. Από την άλλη πλευρά, το ζευγάρωμα βάσεων Hoogsteen είναι ένας εναλλακτικός τρόπος σχηματισμού ζευγών βάσεων στα οποία η πουρίνη παίρνει διαφορετική διαμόρφωση σε σχέση με την πυριμιδίνη. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του ζεύγους βάσεων Watson και Crick και Hoogsteen. Το ζευγάρωμα βάσεων Watson και Crick περιγράφηκε από τους James Watson και Francis Crick το 1953 ενώ το ζεύγος βάσεων Hoogsteen περιγράφηκε από τον Karst Hoogsteen το 1963. Επιπλέον, τα ζεύγη βάσεων Watson και Crick είναι σταθερά ενώ τα ζεύγη βάσεων Hoogsteen είναι συνήθως λιγότερο σταθερά.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ του ζεύγους βάσεων Watson και Crick και Hoogsteen.
Σύνοψη – Watson and Crick vs Hoogsteen Base Pairing
Η σύζευξη βάσεων Watson και Crick και η σύζευξη βάσεων Hoogsteen είναι δύο τύποι τρόπων που περιγράφουν το σχηματισμό αζωτούχων βάσεων σε αλληλουχίες νουκλεοτιδίων. Στο ζεύγος βάσεων Hoogsteen, η βάση πουρίνης παίρνει διαφορετική διαμόρφωση σε σχέση με τη βάση πυριμιδίνης. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του ζεύγους βάσεων Watson και Crick και Hoogsteen. Επιπλέον, τα ζεύγη βάσεων Watson και Crick σταθεροποιούν τη διπλή έλικα του DNA ενώ τα ζεύγη βάσεων Hoogsteen καθιστούν την έλικα ασταθή. Ωστόσο, και οι δύο τύποι ζευγών βάσεων εμφανίζονται φυσικά και υπάρχουν σε ισορροπία μεταξύ τους.
