Basenpaar
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Als Basenpaar bezeichnet man zwei Basen der Nukleotide in der DNA oder RNA, die zueinander komplementär sind und durch Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten werden.
Bild:Base pair hydrogen bonding.jpg
Inhaltsverzeichnis |
Bedeutung der Basenpaare
Die Basenpaarung spielt eine wesentliche Rolle für die DNA-Replikation, für die Transkription und Translation im Zuge der Proteinbiosynthese sowie für vielfältige Ausgestaltungen der Tertiärstuktur von Nukleinsäuren.
- Replikation: Die neuen Nukleotid-Stränge erhalten durch die Basenpaarung die komplementäre Basensequenz zu den beiden Vorlagensträngen.
- Transkription: Die mRNA, tRNA und rRNA erhält durch die Basenpaarung die zum codogenen Strang der DNA komplementäre Basensequenz, wobei A mit U gepaart wird.
- Die drei Basen des Anticodons der tRNAs paaren sich mit den komplementären Basentriplett der mRNA. Dadurch entsteht die von der DNA codierte Aminosäuresequenz der Eiweiße. Hier treten auch die Wobble-Paarunge bei der Paarung der 3. Base eines Codons der mRNA mit der 1. Base der tRNA auf. (siehe dazu Wobble-Hypothese und Genetischer Code
Paarungsregeln
Watson-Crick-Paarungen
Watson und Crick stellten fest, dass in der DNA die Menge der Basen Adenin (A) und Thymin (T) stets im Verhältnis 1 : 1 ist, ebenso beträgt das Verhältnis der Basen Guanin (G) und Cytosin 1 : 1. Dagegen variiert das Mengenverhältniss Purinbasen (A, G) zu Pyrimidinbasen (C, T) stark. Daraus schlossen die Wissenschaftler, dass A-T und G-C jeweils komplementäre Basenpaare bilden.
In der tRNA und rRNA treten ebenfalls Basenpaarungen, wenn der Nukleotid-Strang Schleifen bildet und sich dadurch komplementäre Basensequenzen gegenüber stehen. Da in der RNA statt Thymin nur Uracil eingebaut wird, sind die Paarungen A-U und G-C.
Ungewöhnliche Paarungen
Ungewöhnliche Paarungen treten vor allem in tRNAs und in Tripelhelices auf. Sie folgen zwar dem Watson-Crick-Schema, bilden aber andere Wasserstoffbrückenbindungen aus: Beispiele sind Reverse-Watson-Crick-Paarungen, Hoogsteen-Parungen (benannt nach Karst Hoogsteen, geboren 1923) und Reverse-Hoogsteen-Paarungen
| Bild:GCreverse.png | Bild:AUreverse.png |
| Bild:AUHoogsteen.png | Bild:AUreverseHoog.png |
Wobble-Paarungen
Wobble-Paarungen (die Bezeichnung bezieht sich auf die Wobble-Hypothese von Francis Crick (1966) sind die nicht Watson-Crick-Paarungen G-U oder G-T und A-C:
| Bild:GUWobble.png | Bild:GUreverseWobble.png |
| Bild:ACreverseHoog.png | Bild:ACreverseWobble.png |
Informationsgehalt der Basenpaare
Die Anzahl der Basenpaare eines Gens stellt ein wichtiges Maß der Information dar, die im Gen gespeichert ist. Sie wird in
- bp = Basenpaaren und
- kbp oder kb = Kilo-Basenpaaren (1000 Basenpaaren) gemessen.
Die Längen für größere DNA-Abschnitte werden auch in
- Mbp oder Mb = Mega-Basenpaaren angegeben.
Ein bp entspricht einer Informationsmenge von 2 Bit, da es vier verschiedene Werte darstellen kann.
Die durchschnittliche Masse eines Basenpaars in einer 2-strängigen DNA beträgt 650 Atomare Masseneinheiten, die in diesem Kontext auch als Dalton bezeichnet werden. Damit ergibt sich für eine bestimmte Sorte DNA ein Molekulargewicht von etwa 650 g pro Mol pro Basenpaar.
Siehe auch: Genetik, Genexpression, Homöobox, Attenuation, Wobble
Weblinks
- [1] Eine große Datenbank mit allen möglichen Strukturen und weiteren Angaben
