相補的塩基対形成

相補的塩基対形成とは?

塩基の対合のルール

プリン塩基のアデニンAは常に ピリミジン塩基のチミジンTと対合します。
また、ピリミジン塩基のシトシンCは常にプリン塩基のグアニンGと対合します。

なぜプリン塩基同士、ピリミジン塩基同士でくっついてはいけないの?

構造を見ていきましょう。
核酸の化学構造式

アデニンとグアニンというプリン塩基はちょっと大きめですよね?
だから、二重らせん内でのプリン塩基同士が対合すると、空間に隙間ができて、ぎゅーっとコンパクトにたためなくなりますね?
2重らせんの隙間は20 Å(オングストローム)と非常に小さいですので、大きいもの同士でくっつきたくてもスペースが足らないんです。

ピリミジン塩基同士がくっつくには、こちらは小さいので距離がありすぎて水素結合が形成できません。届かない。

でも。プリン塩基とピリミジン塩基がくっつけばいいんだったら
プリン AC
ピリミジン GT
なのだから、組み合わせとしては AC GT でもよさそうですよね?

なぜAC、GTはだめなのか?

AT、GCの間にのみ水素結合が形成できるからです。

核酸の水素結合

図に示したようにATの間には2か所、GCの間には3か所の水素結合が形成されます。
水素結合のための手の本数が同じ同士がくっついて安定するんです。

この対合のルールによって1本鎖のDNAの塩基配列が分かると、もう1方のDNA鎖の相補的配列が自動的にわかることになります。

ヒトではDNAの塩基でATが各約30%合計約60%、GCが各約20%合計約40%となっています。

相補的とは?

1相補的、というのは上述したように、アデニンAとチミンT、シトシンCとグアニンGが水素結合でくっつくことを言います。

 

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