La Regla De Чаргаффа. Propiedades del genoma согластно las reglas Чаргаффа

Hoy en día casi nadie-o sorpresa de conceptos tales como la herencia, el genoma, el adn, los nucleótidos. Todo el mundo sabe acerca de la doble hélice de adn y que es ella la que se encarga de la formación de todos los signos del cuerpo. Pero no todos saben acerca de los principios de su dispositivo y la subordinación de las reglas básicas de la Чаргаффа.

Ofendido biólogo

No muchos descubrimientos se otorga el título de destacados en el siglo xx. Pero la apertura de ervin Чаргаффа (1905-2002), el descendiente de bucovina (g. chernivtsi, ucrania), que sin duda se refieren a esto. A pesar de que no ganó el premio nobel, hasta el final de sus días, él creía que james watson y francis Crick habían robado su idea sobre la двухцепочечной de la espiral de la estructura del adn y su Нобелевку.

Las Universidades de polonia, alemania, estados unidos y francia están orgullosos de que este destacado bioquímico enseñó en ellos. Además de las normas fundamentales Чаргаффа para el adn, lo que se conoce otro – la regla de oro. Así es como lo llaman los científicos biólogos. Y suena la regla de oro C. Чаргаффа así: «One of the most insidious and nefarious properties of scientific models is their tendency to take over, and sometimes supplant, reality». En lenguaje simple, que significa – no habla de la naturaleza, lo que tiene que hacer, y ella no le dirá a dónde ir usted con todas sus pretensiones. Para muchos jóvenes científicos es la regla de ervin Чаргаффа se ha convertido en una especie de lema de la investigación científica.

Académicos fundamentos

Recordemos los principales conceptos fundamentales necesarios para poder entender el texto.

El Genoma es el conjunto de todo el patrimonio material de este organismo.

Monómeros forman polímeros estructurales de la unidad, que se unen en высокомолекулярные las moléculas orgánicas.

Los Nucleótidos – adenina, guanina, timina y citosina – los monómeros de la molécula de adn, las moléculas orgánicas formadas por el ácido fosfórico, un carbohidrato con 5 átomos de carbono (desoxirribosa o рибозы) y пуринового (adenina y guanina) o пиримидинового (citosina y timina) de la fundación.

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El adn – el ácido desoxirribonucleico, la base de la herencia de los organismos, es una doble hélice, formada de nucleótidos con carbohidrato componente – дезоксирибозой. Arn – el ácido ribonucleico, difiere del adn de la presencia en la composición de nucleótidos del carbohidrato рибозы y la sustitución de тимина en урацил.

Cómo empezó todo

Un Grupo de científicos de la universidad de columbia en nueva york, encabezada por el C. Чаргаффом en 1950-1952 años se dedicaba a la хроматографией de adn. Que en su composición incluye cuatro nucleótidos, que ya se sabe, pero la espiral de la estructura nadie sabía. Múltiples estudios han demostrado. Que en la molécula de adn, el número de las bases de purina es igual al número de пиримидиновых. Concretamente, el número de тимина siempre igual a la cantidad de adenina y la cantidad de guanina corresponde a la cantidad de цитозина. Esta igualdad de bases nitrogenadas – la regla Чаргаффа desoxirribonucleico y de los ácidos ribonucleico.

El Valor en biología

Esta regla fue el soporte sobre el que se basaban, watson y Crick a la deducción de la estructura de la molécula de adn. Su двухцепочечная máquinas para el labirinto modelo de bolas de alambre, y una de las figuras explicó la igualdad. En otras palabras, las reglas de Чаргаффа es que la timina se conecta con аденином y guanina - con цитозином. Precisamente es la proporción de nucleótidos ideal incluidos en el modelo espacial de adn propuesto por watson y Crick. El descubrimiento de la estructura de la molécula del ácido desoxirribonucleico llevó a la ciencia a los descubrimientos más amplia de nivel: los principios de la variabilidad y la herencia biológica de la síntesis de adn, la explicación de la evolución y sus mecanismos en el nivel molecular.

Reglas de Чаргаффа puro

La ciencia Moderna formula los datos fundamentales de las disposiciones de los siguientes tres postulados:

1. La Cantidad de adenina corresponde a la cantidad de тимина, y цитозина – гуанину: A = T y G = Ts
2. La Cantidad de purinas siempre es igual al número de пиримидинов: A + G = T + Ts
3. Número de nucleótidos que contienen en la posición 4 пиримидинового y 6 пуринового razón, es igual al número de nucleótidos que contienen en estas mismas posiciones оксогруппы: A + G = c + Es

En la década de 1990, con la apertura de las tecnologías de secuenciación (definición de la secuencia de nucleótidos en largos tramos) El adn de las reglas de Чаргаффа recibido su confirmación.

El dolor de Cabeza de los estudiantes

En la escuela secundaria y en las universidades el estudio de la biología molecular implica necesariamente la solución de tareas en la regla Чаргаффа. Sólo se refiere a estas tareas de construcción de la segunda cadena de adn sobre la base del principio de complementariedad (espacial de la complementariedad de las purinas y пиримидиновых de nucleótidos). Por ejemplo, en la condición se da la secuencia de nucleótidos en una cadena – ААГЦТАТ. Del estudiante o la estudiante desea recuperar la segunda cadena en la base de la matriz de la cadena de adn y la primera regla Чаргаффа. La respuesta será la misma: ГГАТЦГЦ.

Otro tipo de tareas ofrece calcular el peso de la molécula de adn, sabiendo la secuencia de nucleótidos de una cadena y el peso específico de los nucleótidos. La primera regla de Чаргаффа en biología se considera fundamental para la comprensión de lafundamentos de biología molecular bioquímica y genética.

Para la ciencia no es tan clara

C. Чаргафф siguió el estudio de la composición del adn, y a través de los 16 años después de la inauguración de la primera ley se dividió la molécula en dos de las hebras individuales y encontró que el número de motivos no es exacto, y sólo aproximadamente. Esta es la segunda regla de Чаргаффа: en un hilo de ácido desoxirribonucleico la cantidad de adenina es aproximadamente igual al de тимина, y la guanina - цитозину.

La Violación de la igualdad fueron directamente proporcionales a la longitud de la parcela analizada. La precisión se mantiene en la longitud de 70-100 miles de pares de nucleótidos, pero a longitudes de cientos de parejas y menos razón de que ya no se conserva. ¿Por qué algunos organismos el porcentaje de guanina-цитозина mayor porcentaje de adenina-тимина o por el contrario, la ciencia no ha explicado. Ya que en los convencionales de los genomas de organismos distribución equitativa de los nucleótidos, más bien la excepción que la regla.

El adn no revela sus secretos

Con el desarrollo de técnicas de secuenciación de los genomas de los descubrió que en una sola cadena de adn contiene aproximadamente el mismo número complementarios simples de nucleótidos, de los pares de nucleótidos (динуклеотидов), тринуклеотидов, y así sucesivamente hasta олигонуклеотидов (parcelas de 10 a 20 nucleótidos). Esta regla están sujetos los genomas de todos los organismos vivos, por no la gran excepción.

Así, dos de brasil – el biólogo michael Ямагиши y matemático roberto Херай – utilizaron la teoría de conjuntos, para analizar necesarios para la secuencia de nucleótidos, para que den lugar a la aplicación de las reglas de Чаргаффа. Han sacado cuatro ecuaciones de conjuntos y probado 32 del genoma de las especies conocidas. Y resultó que el montículo fractal de las similares a los patrones correctos para la mayoría de las especies, incluyendo intestinal varita, plantas y humanos. Y aquí está el virus de la inmunodeficiencia humana y паразитическая la bacteria que causa la rápida marchitamiento de los olivos, no obedecen a las leyes de la regla Чаргаффа. ¿Por qué? La respuesta no se ha encontrado todavía.

Bioquímicos, biólogos evolucionistas, цитологи y la genética, y hoy se baten sobre el misterio de adn y los mecanismos de la herencia. A pesar de los avances de la ciencia moderna, la humanidad lejos de la adivinanza de la creación. Hemos superado la gravedad, domina el espacio ultraterrestre, han aprendido a modificar los genomas y determinar la patología del feto en las primeras etapas de desarrollo de un feto. Pero todos estamos tan lejos de la comprensión de los mecanismos de la naturaleza, que ella misma creaba miles de millones de años en el planeta Tierra.