komplementarność zasad azotowych

komplementarność zasad azotowych,

genet. zjawisko o zasadniczym znaczeniu dla dziedziczności, polegające na przestrzennym i chemicznym dopasowaniu par zasad azotowych występujących w kwasach nukleinowych;

dopasowanie to umożliwia utworzenie przez parę adenina–tymina (w DNA) lub adenina–uracyl (w RNA) dwu wiązań wodorowych, a przez parę guanina–cytozyna trzech wiązań wodorowych; wiązania te występują pomiędzy zasadami azotowymi znajdującymi się w nukleotydach (tj. cegiełkach budulcowych tworzących kwasy nukleinowe), przy czym oddziałujące zasady znajdują się w łańcuchach o przeciwnej polarności (antyrównoległych); komplementarność zasad azotowych stanowi zasadniczy mechanizm molekularny umożliwiający wierne powielanie informacji genetycznej zawartej w sekwencji nukleotydów — leży więc u podstaw zjawiska dziedziczności; dopasowanie przestrzenne zasad azotowych jest czynnikiem selekcjonującym wybór właściwego nukleotydu do nowo syntetyzowanego łańcucha polinukleotydowego w takich zasadniczych procesach przetwarzania informacji genetycznej, jak replikacja (replikacja DNA) i transkrypcja; komplementarność zasad azotowych odpowiada również za wybór właściwego aminoacylo-tRNA podczas translacji — w tym jednak przypadku zasady komplementarności pomiędzy trzecim nukleotydem kodonu a pierwszym nukleotydem antykodonu ulegają rozluźnieniu, tak że dla danego nukleotydu w kodonie możliwe staje się oddziaływanie z więcej niż jednym rodzajem nukleotydu w antykodonie (tzw. hipoteza tolerancji, ang. wobble hypothesis); komplementarność zasad azotowych odgrywa także zasadniczą rolę w wielu innych procesach dotyczących DNA, takich jak: rekombinacja, integracja, naprawa uszkodzeń (reperacja DNA); komplementarność zasad azotowych i wynikające z niej istnienie wiązań wodorowych odpowiada również za utrzymanie oddziaływań pomiędzy łańcuchami polinukleotydowymi w dwuniciowych cząsteczkach DNA i RNA, a więc jest czynnikiem stabilizującym drugorzędową strukturę tych cząsteczek, zwiększając ich wytrzymałość na czynniki chemiczne i fizyczne; umożliwia także naprawę uszkodzeń powstałych w jednej nici na podstawie nienaruszonej informacji genetycznej znajdującej się w nici komplementarnej.