La differenza fondamentale tra l'accoppiamento di basi di Watson e Crick e Hoogsteen è che l'accoppiamento di basi di Watson e Crick è il modo standard che descrive la formazione di coppie di basi tra purine e pirimidine. Nel frattempo, l'accoppiamento di basi di Hoogsteen è un modo alternativo per formare coppie di basi in cui la purina assume una conformazione diversa rispetto alla pirimidina.
Un nucleotide ha tre componenti: una base azotata, uno zucchero pentoso e un gruppo fosfato. Ci sono cinque diverse basi azotate e due zuccheri pentoso coinvolti nella struttura del DNA e dell'RNA. Quando questi nucleotidi formano una sequenza nucleotidica, basi complementari, purine o pirimidine, formano legami idrogeno tra di loro. Questo è noto come accoppiamento di base. Pertanto, una coppia di basi è formata unendo due basi azotate mediante legami idrogeno. L'abbinamento di basi di Watson e Crick è l'approccio classico o standard, mentre l'abbinamento di basi di Hoogsteen è un modo alternativo per formare coppie di basi.
Cos'è l'abbinamento Watson e Crick Base?
L'accoppiamento delle basi di Watson e Crick è il metodo standard che spiega l'accoppiamento delle basi delle basi azotate nei nucleotidi. James Watson e Francis Crick, nel 1953, spiegarono questo metodo di paring delle basi, che stabilizza le doppie eliche standard del DNA. Secondo l'accoppiamento di basi Watson e Crick, l'adenina forma legami idrogeno con la timina nel DNA e con l'uracile nell'RNA. Inoltre, la guanina forma legami idrogeno con la citosina sia nel DNA che nell'RNA.
Figura 01: Associazione Watson e Crick Base
Ci sono tre legami idrogeno tra G e C mentre ci sono due legami idrogeno tra A e T. Queste coppie di basi consentono all'elica del DNA di mantenere la sua struttura elicoidale regolare. La maggior parte delle sequenze nucleotidiche (60%) ha coppie di basi Watson e Crick che sono stabili a pH neutro.
Cos'è l'associazione di base di Hoogsteen?
L'accoppiamento di basi di Hoogsteen è un modo alternativo per formare coppie di basi negli acidi nucleici. Questo è stato descritto per la prima volta dal biochimico americano Karst Hoogsteen nel 1963. Le coppie di basi di Hoogsteen sono simili alle coppie di basi di Watson e Crick. Si verificano tra adenina (A) e timina (T) e guanina (G) e citosina (C). Ma la purina assume una conformazione diversa rispetto alla pirimidina. Nella coppia di basi A e T, l'adenina viene ruotata di 1800 attorno al legame glicosidico, consentendo uno schema alternativo di legame idrogeno. Allo stesso modo, nella coppia G e C, la guanina viene ruotata di 180° attorno al legame glicosidico. Inoltre, l'angolo dei legami glicosidici è maggiore nelle coppie di basi di Hoogsteen. Inoltre, la formazione delle coppie di basi di Hoogsteen non è stabile a pH neutro.
Figura 02: abbinamento Watson e Crick Base vs abbinamento Hoogsteen Base
Le coppie di basi di Hoogsteen sono coppie di basi non canoniche che rendono le sequenze nucleotidiche meno stabili rispetto all'accoppiamento di basi standard. Inoltre, possono provocare l'interruzione della doppia elica del DNA. Sebbene le coppie di basi di Hoogsteen si presentino naturalmente, sono molto rare.
Quali sono le somiglianze tra Watson e Crick e Hoogsteen Base Pairing?
- L'accoppiamento di basi Watson e Crick e Hoogsteen sono due modi per descrivere la formazione di coppie di basi negli acidi nucleici.
- Entrambi sono presenti naturalmente nel DNA.
- Inoltre, esistono in equilibrio tra loro.
- Le coppie di basi sono simili in entrambi i metodi.
Qual è la differenza tra Watson e Crick e Hoogsteen Base Pairing?
L'accoppiamento di basi Watson e Crick è il modo standard che descrive la formazione di coppie di basi tra purine e pirimidine. D' altra parte, l'accoppiamento di basi di Hoogsteen è un modo alternativo di formare coppie di basi in cui la purina assume una conformazione diversa rispetto alla pirimidina. Quindi, questa è la differenza chiave tra l'accoppiamento di base Watson e Crick e Hoogsteen. L'accoppiamento di basi Watson e Crick è stato descritto da James Watson e Francis Crick nel 1953 mentre l'accoppiamento di basi di Hoogsteen è stato descritto da Karst Hoogsteen nel 1963. Inoltre, le coppie di basi di Watson e Crick sono stabili mentre le coppie di basi di Hoogsteen sono tipicamente meno stabili.
L'infografica qui sotto riassume la differenza tra Watson e Crick e l'accoppiamento di base di Hoogsteen.
Riepilogo – Watson e Crick vs Hoogsteen Base Pairing
L'accoppiamento di basi Watson e Crick e l'accoppiamento di basi di Hoogsteen sono due tipi di modi che descrivono la formazione di basi azotate nelle sequenze nucleotidiche. Nell'accoppiamento di basi di Hoogsteen, la base purinica assume una conformazione diversa rispetto alla base pirimidinica. Quindi, questa è la differenza chiave tra l'accoppiamento di base Watson e Crick e Hoogsteen. Inoltre, le coppie di basi Watson e Crick stabilizzano la doppia elica del DNA mentre le coppie di basi di Hoogsteen rendono l'elica instabile. Tuttavia, entrambi i tipi di coppie di basi si trovano naturalmente ed esistono in equilibrio l'uno con l' altro.
