Nukleová báze

Párování komplementárních bází - zde G a C

Nukleové báze (dusíkaté báze[1]) jsou základní součástí nukleových kyselin. Dělí se na báze purinové (adenin, guanin) a báze pyrimidinové (cytosin, uracil, thymin).

Vytvářejí doplňkové dvojice (komplementární páry, zkratka bp), v nichž se typicky vždy 1 purinová a 1 pyrimidinová báze vzájemně vážou vodíkovými vazbami (tzv. komplementarita bází). Guanin se váže s cytosinem a adenin s thyminem nebo s uracilem. Tvoří kód k zápisu genetické informace. Komplementární párování pak umožňuje tuto informaci realizovat při procesech replikace, transkripce a translace.

Galerie

Chemical structure of adenine
Adenin
Chemical structure of guanine
Guanin
Chemical structure of thymine
Thymin
Chemical structure of cytosine
Cytosin
Chemical structure of uracil
Uracil

Počet bází v genomu

Na tuto kapitolu jsou přesměrována hesla kbp, Mbp a Gbp.

Genom daného organizmu má poměrně stálý počet komplementárních párů bází (bp). Tento počet se často udává:

  • v kilobázích (resp. kbp - kilobase pair, tedy 1000 bp),
  • v megabázích (resp. Mbp - megabase pair, tedy milion bp) či
  • v gigabázích (resp. Gbp - gigabase pair, tedy miliarda bp).

Modifikované báze

Příklad modifikace bází v tRNA, která obsahuje nejvíce variant nukleových bází. Zde tRNAAla ze S. cerevisiae

Kromě základních pěti bází je známo více než 100 modifikovaných bází.[2] Nejběžnější z nich tvoří následující nukleosidy:

Nejčastější modifikované purinové báze

Nukleová bázeChemical structure of hypoxanthine
Hypoxanthin
Chemical structure of xanthine
Xanthin
Chemical structure of 7-methylguanine
7-Methylguanin
Odpovídající nukleosidChemical structure of inosine
Inosin
I
Chemical structure of xanthosine
Xanthosin
X
Chemical structure of 7-methylguanosine
7-Methylguanosin
m7G

Nejčastější modifikované pyrimidinové báze

Nukleová bázeChemical structure of dihydrouracil
Dihydrouracil
Chemical structure of 5-methylcytosine
5-methylcytosin
Chemical structure of 5-hydroxymethylcytosine
5-hydroxymethylcytosin
Odpovídající nukleosidChemical structure of dihydrouridine
Dihydrouridin
D
Chemical structure of 5-methylcytidine
5-Methylcytidin
m5C

Nepřirozené báze

Vědcům se podařilo syntetizovat již mnoho kandidátů na nepřirozené nukleové báze, jen naprostá menšina z nich je však skutečně replikovatelná DNA polymerázami a ještě menší počet umožňuje transkripci do RNA. Pouze u jediného umělého páru nukleových bází byla dosud prokázána in vivo funkční ekvivalence s přirozenými páry (cytosin-guanin, adenin-thymin). Jedná se o báze "5SICS" a "NaM" (jako deoxynukleotidy značeny d5SICS resp. dNaM), které nejsou odvozeny z purinu a pyrimidinu, nýbrž obě obsahují dva kondenzované aromatické cykly.

Související informace naleznete také v článku Nepřirozené páry bází.

Reference

  1. STREBLOVÁ, Eva. Souhrnné texty z chemie pro přípravu k přijímacím zkouškám (přírodovědné obory, lékařství) II. díl. Praha: Nakladatelství Karolinum, 2002. 215 s. ISBN 80-246-0153-2. S. 149. 
  2. CANTARA, W. A., Crain, P. F.; Rozenski, J.; McCloskey, J. A.; Harris, K. A.; Zhang, X.; Vendeix, F. A. P.; Fabris, D.; Agris, P. F. The RNA modification database, RNAMDB: 2011 update. Nucleic Acids Research. 2010-11-10, roč. 39, čís. Database, s. D195–D201. DOI 10.1093/nar/gkq1028. 
  3. a b c Scientists identify seventh and eighth bases of DNA, PhysOrg podle Science, 21. 7. 2011 (anglicky)

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Thymine chemical structure.png
Autor: Cacycle (diskuse), Licence: CC BY-SA 3.0
Chemical structure of Thymine. High-resolution b/w PNG; ChemDraw / Photoshop.
Hydroxymethylcytosine.png
chemical structure of 5-Hydroxymethylcytosine
7-Methylguanosine.svg
Structure of ion of 7-Methylguanosine; m7G
Xanthin.svg
Structure of xanthine
Base pair GC.svg
Base pair guanine cytosine (GT)
Dihydrouracil.svg
Structure of dihydrouracil
TRNA-Ala yeast.svg
Autor: Yikrazuul, Licence: CC BY-SA 3.0
tRNA-Ala from yeast showing also modified bases in blue

m1G: 1-methyl-guanosine
D: 5,6-Dihydrouridine
m22G: N2-dimethyl-guanosine
I: Inosine
m1I: 1-methyl-inosine
Ψ: pseudouridine

T: 5-Methyluridine (Ribothymidine)
Cytosine chemical structure.png
Autor: Cacycle (diskuse), Licence: CC BY-SA 3.0
Chemical structure of Cytosine. High-resolution b/w PNG; ChemDraw / Photoshop.
Guanine chemical structure.png
Autor: Cacycle (diskuse), Licence: CC BY-SA 3.0
Chemical structure of Guanine. High-resolution b/w PNG; ChemDraw / Photoshop.
Dihydrouridine.svg
Struktur von Dihydrouridin; D
Inosin.svg
Structure of inosine
Hypoxanthin.svg
Structure of hypoxanthine
Xanthosin.svg
Structure of xanthosine
5-Methylcytosine.svg
Structural formula of the chemical compound 5-methylcytosine, 5mC, 4-amino-5-methyl-3H-pyrimidin-2-one.
5-Methylcytidine.svg
Structure of 5-Methylcytidine; m5C
Uracil chemical structure.png
Autor: cacycle, Licence: CC BY-SA 3.0
Chemical structure of Uracil.
  • Comments: high-resolution b/w PNG; ChemDraw / Photoshop. Uracil
Adenine.svg
Autor: Pepemonbu, Licence: CC BY-SA 3.0
Chemical Structure of Adenine in vector format