ההבדל העיקרי בין זיווג בסיסים ווטסון וקריק והוגשטיין הוא שזיווג הבסיסים של ווטסון וקריק הוא הדרך הסטנדרטית המתארת את היווצרות זוגות הבסיס בין פורינים לפירימידינים. בינתיים, זיווג בסיסים של Hoogsteen הוא דרך חלופית ליצירת זוגות בסיסים שבה הפורין מקבל מבנה שונה ביחס לפירימידין.
לנוקלאוטיד יש שלושה מרכיבים: בסיס חנקני, סוכר פנטוז וקבוצת פוספט. ישנם חמישה בסיסים חנקניים שונים ושני סוכרי פנטוז המעורבים במבנה של DNA ו-RNA. כאשר נוקלאוטידים אלו יוצרים רצף נוקלאוטידים, בסיסים משלימים, או פורינים או פירמידינים, יוצרים ביניהם קשרי מימן.זה ידוע בשם זיווג בסיסי. לכן, זוג בסיסים נוצר על ידי חיבור שני בסיסים חנקניים על ידי קשרי מימן. זיווג הבסיסים של ווטסון וקריק הוא הגישה הקלאסית או הסטנדרטית, בעוד שצמד הבסיסים של Hoogsteen הוא דרך חלופית ליצירת זוגות בסיסים.
מהו זיווג בסיס ווטסון וקריק?
זיווג הבסיסים של ווטסון וקריק הוא השיטה הסטנדרטית שמסבירה את זיווג הבסיסים של בסיסים חנקניים בנוקלאוטידים. ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק, בשנת 1953, הסבירו את שיטת הקיצוץ הבסיסית הזו, המייצבת את סלילי הסטנדרט הכפול של ה-DNA. לפי זיווג בסיסים של ווטסון וקריק, אדנין יוצר קשרי מימן עם תימין ב-DNA ועם אורציל ב-RNA. יתרה מכך, גואנין יוצר קשרי מימן עם ציטוזין גם ב-DNA וגם ב-RNA.
איור 01: זיווג בסיס ווטסון וקריק
ישנם שלושה קשרי מימן בין G ל-C בעוד שיש שני קשרי מימן בין A ל-T. זוגות בסיסים אלו מאפשרים לסליל ה-DNA לשמור על המבנה הסליל הקבוע שלו. לרוב רצפי הנוקלאוטידים (60%) יש זוגות בסיסים של ווטסון וקריק שהם יציבים ב-pH ניטרלי.
מהו צימוד בסיס Hoogsteen?
זיווג בסיסים של Hoogsteen הוא דרך חלופית ליצירת זוגות בסיסים בחומצות גרעין. זה תואר לראשונה על ידי הביוכימאי האמריקאי Karst Hoogsteen בשנת 1963. זוגות הבסיס של Hoogsteen דומים לזוגות הבסיס של ווטסון וקריק. הם מתרחשים בין אדנין (A) לתימין (T), לבין גואנין (G) וציטוזין (C). אבל פורין מקבל מבנה שונה ביחס לפירימידין. בזוג בסיסים A ו-T, האדנין מסובב ב-1800 סביב הקשר הגליקוזידי, מה שמאפשר ערכת קשרי מימן חלופית. באופן דומה, בזוג G ו-C, גואנין מסובב 180 מעלות סביב הקשר הגליקוזידי.יתרה מכך, הזווית של קשרים גליקוזידיים גדולה יותר בזוגות בסיסים של Hoogsteen. חוץ מזה, היווצרות זוגות בסיסים של Hoogsteen אינה יציבה ב-pH ניטרלי.
איור 02: זיווג בסיס ווטסון וקריק נגד זיווג בסיס הווסטטין
זוגות בסיסים של Hoogsteen הם זוגות בסיסים לא קנוניים אשר הופכים את רצפי הנוקלאוטידים לפחות יציבים מזווג הבסיסים הסטנדרטי. יתר על כן, הם יכולים לגרום לשיבוש של סליל כפול של DNA. למרות שזוגות בסיסים של הוגסטין מתרחשים באופן טבעי, הם נדירים מאוד.
מהם הדמיון בין ווטסון וקריק והוגסטין?
- זיווג בסיסים ווטסון וקריק והוגשטיין הן שתי דרכים לתאר היווצרות של זוגות בסיסים בחומצות גרעין.
- שניהם מתרחשים באופן טבעי ב-DNA.
- יתר על כן, הם קיימים בשיווי משקל אחד עם השני.
- צמדי בסיס דומים בשתי השיטות.
מה ההבדל בין זיווג בסיס ווטסון וקריק והוגשטיין?
זיווג בסיסים ווטסון וקריק הוא הדרך הסטנדרטית המתארת את היווצרותם של זוגות בסיסים בין פורינים לפירימידינים. מצד שני, זיווג בסיסים של Hoogsteen הוא דרך חלופית ליצירת זוגות בסיסים שבה הפורין מקבל מבנה שונה ביחס לפירימידין. אז זה ההבדל העיקרי בין צמד הבסיסים של ווטסון וקריק והוגשטיין. זיווג בסיסים ווטסון וקריק תואר על ידי ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק בשנת 1953 ואילו זיווג בסיסים של הוגסטין תואר על ידי קארסט הוגסטין בשנת 1963. יתרה מכך, זוגות הבסיסים של ווטסון וקריק יציבים בעוד שצמדי הבסיסים של הווסטין בדרך כלל פחות יציבים.
האינפוגרפיקה שלהלן מסכמת את ההבדל בין צמד הבסיסים של ווטסון וקריק והוגשטיין.
סיכום - זיווג בסיס ווטסון וקריק נגד הוגסטין
זיווג בסיסים ווטסון וקריק וזיווג בסיסים Hoogsteen הם שני סוגים של דרכים המתארות היווצרות בסיסים חנקניים ברצפי נוקלאוטידים. בזיווג בסיסים של Hoogsteen, בסיס הפורין מקבל מבנה שונה ביחס לבסיס הפירימידין. אז זה ההבדל העיקרי בין צמד הבסיסים של ווטסון וקריק והוגשטיין. יתרה מכך, זוגות בסיסים של ווטסון וקריק מייצבים את הסליל הכפול של ה-DNA בעוד שזוגות הבסיסים של Hoogsteen הופכים את הסליל ללא יציב. עם זאת, שני סוגי זוגות הבסיס מתרחשים באופן טבעי, והם קיימים בשיווי משקל זה עם זה.
