حل سؤال ساختار DNA؛ تشخیص رشته مکمل و دام جفت‌بازها
حل سؤال ساختار DNA با جدا کردن سه مفهومِ رشته مکمل، جهت دو رشته و نوع جفت‌باز انجام می‌شود؛ برای هر A باید T و برای هر C باید G بنویسید، اما پیش از پاسخ باید مشخص کنید سؤال رشته مقابل را می‌خواهد یا فقط درصد یک باز را.
حل سؤال ساختار DNA؛ از کجا شروع کنیم؟
در پرسش‌های ساختار DNA، خطای اصلی معمولاً از یکی گرفتن «مکمل» با «همان رشته» یا بی‌توجهی به پادموازی بودن دو رشته ایجاد می‌شود. در DNA دو رشته با جفت‌های A–T و C–G روبه‌روی هم قرار دارند؛ بنابراین تعداد A با T و تعداد C با G برابر است، اما ترتیب نوکلئوتیدهای رشته مکمل باید از روی هر جایگاه ساخته شود. اگر سؤال فقط درصد بازها را بخواهد، قانون چارگاف کافی است؛ اگر رشته نوکلئوتیدی یا جهت آن را بخواهد، باید مکمل‌سازی و جهت‌خوانی را جداگانه انجام داد.
روش گام‌به‌گام
- ابتدا تعیین کنید داده سؤال مربوط به یک رشته، هر دو رشته یا کل مولکول DNA است؛ درصد یک رشته را نباید بی‌درنگ درصد کل مولکول فرض کنید.
- برای ساخت رشته مکمل، هر A را با T، هر T را با A، هر C را با G و هر G را با C جایگزین کنید؛ ترتیب جایگاه‌ها را حفظ کنید.
- اگر دو رشته با جهت مشخص داده شده‌اند، به پادموازی بودن توجه کنید: رشته‌ای که از چپ به راست 5′→3′ خوانده می‌شود، روبه‌روی رشته‌ای با جهت 3′→5′ قرار می‌گیرد.
- در سؤال‌های درصدی، از برابر بودن A و T و نیز C و G در کل DNA استفاده کنید؛ مجموع چهار باز باید 100 درصد باشد.
- اگر درصد G برابر p باشد، درصد C نیز p است و مجموع A و T برابر 100−2p می‌شود؛ سپس هرکدام از A و T نصف این مقدار است.
- در پایان، رشته مکمل را جایگاه‌به‌جایگاه کنترل کنید و در سؤال درصدی جمع بازهای به‌دست‌آمده را به 100 درصد برسانید.
در یک قطعه DNA، رشته 5′-A C G T T A-3′ داده شده است. رشته مکمل روبه‌رو، با حفظ جایگاه‌ها، 3′-T G C A A T-5′ است. اگر همان رشته مکمل را در جهت 5′→3′ بنویسیم، باید ترتیب را برعکس کنیم و به 5′-T A A C G T-3′ برسیم. پس پاسخ «TGCAAT» فقط وقتی درست است که جهت 3′→5′ آن نیز ذکر شود.
چطور این مبحث را مرور کنیم؟
برای بازبینی، چهار کنترل انجام دهید: هر A باید روبه‌روی T باشد، هر C روبه‌روی G باشد، دو رشته باید جهت مخالف داشته باشند و در مسئله درصدی مجموع بازها باید 100 درصد شود. در مثال، رشته اولیه دو A و دو T و یک C و یک G دارد؛ بنابراین مکمل آن نیز همین شمارش جفتی را حفظ می‌کند.
نوشتن 5′-T G C A A T-3′ به‌عنوان رشته مکملِ مستقیم، بدون اشاره به جهت، پاسخ را ناقص می‌کند؛ این توالی مکملِ روبه‌روست و جهتش 3′→5′ است. برای نوشتن مکمل در جهت 5′→3′ باید پس از جایگزینی، ترتیب نوکلئوتیدها را نیز معکوس کنید.
جمع‌بندی
در حل سؤال ساختار DNA، ابتدا نوع خواسته را مشخص کنید، سپس جفت‌بازها را جایگزین کنید و در صورت وجود جهت، پادموازی بودن رشته‌ها را اعمال کنید. قانون A=T و C=G برای شمارش و درصد مفید است، اما جایگزین تشخیص جهت و ترتیب رشته مکمل نمی‌شود.
مطالعه مطلب آموزشی مرتبط ←