Cosa sono le coppie di basi?
Le coppie di basi sono coppie di nucleotidi uniti a un legame idrogeno presente nel DNA e nell'RNA. Questo materiale genetico è tipicamente a doppio filamento, con una struttura che assomiglia a una scala, e ogni set di coppie di basi costituisce un singolo gradino della scala. Le coppie di basi hanno una serie di proprietà interessanti che le rendono argomenti di interesse e capire come funzionano le coppie di basi è importante per molti genetisti.
I nucleotidi che compongono il DNA sono adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). Nell'RNA, la timina viene sostituita con uracile (U). Insieme, questi piccoli composti chimici compongono il codice genetico di un organismo, con la loro disposizione che codifica per la produzione di un numero di proteine. L'adenina può legarsi solo con la timina e la cistosina può legarsi solo con la guanina. Ciò significa, ad esempio, che quando viene esaminato un filamento di DNA, se c'è una A su un'estremità di un ramo, una T deve essere sull'altra.
L'adenina e la guanina sono entrambi i tipi di molecole conosciute come purine, mentre la timina e la citosina sono pirimidine. Le purine sono più grandi, con una struttura che impedisce a due di loro di adattarsi a un gradino della scala, mentre le pirimidine sono troppo piccole. Ciò significa che l'adenina non può diventare una coppia base con la guanina e la timina non può essere in una coppia base con la citosina.
Ci si potrebbe ragionevolmente chiedere perché l'adenina purinica non possa legarsi con la citosina pirimidina e perché la timina non possa legarsi con la guanina. La risposta ha a che fare con la struttura molecolare di questi composti; l'adenina non può formare un legame idrogeno con la citosina, così come la timina non può formare un legame idrogeno con la guanina. Queste proprietà dettano la disposizione fondamentale delle coppie di basi, con il composto su un'estremità del ramo che determina quale composto si troverà sull'altro lato.
Ci vogliono numerosi insiemi di coppie di basi per formare un singolo gene, e ogni dato filamento di DNA può contenere numerosi geni oltre a sezioni di quello che è noto come "DNA non codificante", che non sembra avere alcuna funzione. Il genoma umano contiene circa tre miliardi di paia di basi, il che spiega perché ci sia voluto così tanto tempo per sequenziare con successo il genoma umano e capire la disposizione delle coppie di basi non aiuta le persone a capire dove si trovano specifici geni e cosa fanno questi geni. In un certo senso, le coppie di basi potrebbero essere considerate l'alfabeto utilizzato per scrivere il libro del codice genetico.