Ключовата разлика между базовото сдвояване на Watson и Crick и Hoogsteen е, че базовото сдвояване на Watson и Crick е стандартният начин, който описва образуването на базови двойки между пурини и пиримидини. Междувременно сдвояването на бази на Hoogsteen е алтернативен начин за образуване на базови двойки, при които пуринът приема различна конформация по отношение на пиримидина.
Нуклеотидът има три компонента: азотна основа, пентозна захар и фосфатна група. Има пет различни азотни бази и две пентозни захари, включени в структурата на ДНК и РНК. Когато тези нуклеотиди образуват нуклеотидна последователност, комплементарни бази, пурини или пиримидини, образуват водородни връзки между тях. Това е известно като базово сдвояване. Следователно базова двойка се образува чрез свързване на две азотни бази чрез водородни връзки. Базовото сдвояване на Watson и Crick е класическият или стандартен подход, докато базовото сдвояване на Hoogsteen е алтернативен начин за формиране на базови двойки.
Какво представлява сдвояването на Watson и Crick Base?
Сдвояването на основите на Уотсън и Крик е стандартният метод, който обяснява сдвояването на основите на азотните бази в нуклеотидите. Джеймс Уотсън и Франсис Крик през 1953 г. обясняват този метод за разделяне на основата, който стабилизира двойните стандартни спирали на ДНК. Според сдвояването на бази на Уотсън и Крик аденинът образува водородни връзки с тимина в ДНК и с урацила в РНК. Освен това гуанинът образува водородни връзки с цитозина както в ДНК, така и в РНК.
Фигура 01: Сдвояване на Watson и Crick Base
Има три водородни връзки между G и C, докато има две водородни връзки между A и T. Тези базови двойки позволяват на спиралата на ДНК да поддържа правилната си спирална структура. Повечето нуклеотидни последователности (60%) имат базови двойки Watson и Crick, които са стабилни при неутрално pH.
Какво представлява сдвояването на база Hoogsteen?
Сдвояването на бази на Hoogsteen е алтернативен начин за образуване на базови двойки в нуклеиновите киселини. Това е описано за първи път от американския биохимик Karst Hoogsteen през 1963 г. Базовите двойки на Hoogsteen са подобни на базовите двойки на Watson и Crick. Те се срещат между аденин (А) и тимин (Т) и гуанин (G) и цитозин (С). Но пуринът има различна конформация по отношение на пиримидина. В базовата двойка А и Т аденинът е завъртян на 1800 около гликозидната връзка, което позволява алтернативна схема на водородно свързване. По същия начин, в G и C двойка гуанинът е завъртян на 180° около гликозидната връзка. Освен това ъгълът на гликозидните връзки е по-голям в базовите двойки на Hoogsteen. Освен това образуването на базови двойки на Hoogsteen не е стабилно при неутрално pH.
Фигура 02: Базово сдвояване на Watson и Crick срещу базово сдвояване на Hoogsteen
Базовите двойки на Hoogsteen са неканонични базови двойки, които правят нуклеотидните последователности по-малко стабилни от стандартното базово сдвояване. Освен това те могат да доведат до разрушаване на двойната спирала на ДНК. Въпреки че базовите двойки на Hoogsteen се срещат естествено, те са много редки.
Какви са приликите между базовото сдвояване на Watson и Crick и Hoogsteen?
- Сдвояването на бази на Watson и Crick и Hoogsteen са два начина за описване на образуването на базови двойки в нуклеиновите киселини.
- И двете се срещат естествено в ДНК.
- Освен това, те съществуват в равновесие един с друг.
- Базовите двойки са подобни и при двата метода.
Каква е разликата между базовото сдвояване на Watson и Crick и Hoogsteen?
Сдвояването на бази на Уотсън и Крик е стандартният начин, който описва образуването на базови двойки между пурини и пиримидини. От друга страна, сдвояването на бази на Hoogsteen е алтернативен начин за образуване на базови двойки, при които пуринът приема различна конформация по отношение на пиримидина. И така, това е ключовата разлика между базовото сдвояване на Watson и Crick и Hoogsteen. Базовото сдвояване на Уотсън и Крик е описано от Джеймс Уотсън и Франсис Крик през 1953 г., докато базовото сдвояване на Хугстийн е описано от Карст Хугстийн през 1963 г. Освен това, базовите двойки на Уотсън и Крик са стабилни, докато базовите двойки на Хугстийн обикновено са по-малко стабилни.
Инфографиката по-долу обобщава разликата между базовото сдвояване на Watson и Crick и Hoogsteen.
Резюме – Уотсън и Крик срещу Hoogsteen Base Pairing
Сдвояването на бази на Уотсън и Крик и сдвояването на бази на Хугстийн са два типа начина, които описват образуването на азотни бази в нуклеотидни последователности. При сдвояването на бази на Hoogsteen, пуриновата основа приема различна конформация по отношение на пиримидиновата база. И така, това е ключовата разлика между базовото сдвояване на Watson и Crick и Hoogsteen. Освен това базовите двойки на Уотсън и Крик стабилизират двойната спирала на ДНК, докато базовите двойки на Хугстийн правят спиралата нестабилна. И двата вида базови двойки обаче се срещат естествено и съществуват в равновесие един с друг.
