الروابط الهيدروجينية المتكونة فى الخيط المزدوج لحامض DNA النووى
فى عام 1950 قام العالم إدون تشارجاف ومساعدوه بجامعة كولومبيا بدراسة نسب القواعد الآزوتية فى الحامض النووى DNAبالنسبة لبعضها البعض ووجدوا الآتى : أنه بصرف النظر عن مصدر الحامض النووى DNA ( أى نوع الخلية التى أخذ منها أو نوع الكائن الحى المأخوذ منه ) وجد أن نسبة الأدنين
( A ) إلى الثيمين ( T ) وأيضا نسبة الجوانين ( G ) إلى الستيوزين ( c ) جميعها لا تبتعد عن الواحد الصحيح كما وجد أيضا أن نسبة البيورين إلى البيرميدين أيضا تساوى واحد صحيح. أو بمعنى أخر وجد أن الأدنين A يساوى الثيمين Tوأن الستيوزين Cيساوى الجوانين G (G=C) A=T) and )
والدراسات على حيود أشعة أكس X=ray diffraction دونت أن الحلزون المزدوج (DNA) له اتساع منتظم ودقيق والذى إستدل عليه من حيود مقداره أثنين نانومتر وهذه النتيجة تتفق مع النتائج السابقة من أن قواعد البيرميدين وهما السيتوزين ( C ) والثيمين ( T ) تحتوى فقط على حلقة واحدة من الذرات وهما أصغر من قواعد البيورين وهما الجوانين ( G ) والأدنين ( A ) واللذان يحتويان على حلقتين فى تركيبهما . ولذا فالدراسات التى أجراها واتسن وكريك على نماذج الحامض النووى DNA أكدت أنه لو كان عند نقط إتصال خيطى الجزئ ترتبط قاعدة من البيورين مع قاعدة من البيرميدين فيكون اتساع الحلزون عند هذه النقطة يساوى أثنين نانومتر 2 Nanometers . أما لو اتحدت قاعدتين من البيورين ( كل واحدة منها إتساعها 1.2 متر نانومتر ) فسوف يكون نقط الاتصال اتساع أوسع من اثنين نانومتر ، أما لو اتحدت قاعدتين من البيرميدين فسوف يكون إتساعها أقل من اثنين نانومتر .
وبالتالى فلابد أن يكون الإرتباط ما بين قاعدة من البيورين مع قاعدة من البيرميدين . ثم أثبتت الدراسات بعد ذلك أن الأدينين ( A ) يرتبط بالثيمين ( T ) وأن السيتوزين ( C ) يرتبط بالجوانين( G ) والسبب فى أن الثيمين( T ) يرتبط فقط بالأدتين ( A ) هو أنهم يرتبطوا ببعض بزوج ( أثنين ) من الروابط الهيدروجينية Two Hydrogen Bonds أما السيتوزين (C) والذى لا يرتبط إلا بالجوانين ( G ) فهم يرتبطوا ببعض بعدد ثلاث روابط هيدروجينية . و بالتالى فكل أدنين ( A ) فى أحد خيطى السلسلة لابد أن يقابل ثيمين ( T ) فى الخيط المقابل وأيضا كل سيتوزين ( C ) فى أحد خيطى السلسلة لابد أن يقابله جوانين
( G ) فى الخيط المقابل . ولذلك فتعاقب القواعد فى السلستين تكون متممة Complementary لبعضهما وبديهى أيضا أنها لا يمكن أن تكون متطابقة مع بعضها . أو بمعنى آخر أننا لو علمنا تتابع القواعد فى أحد السلسلتين فيمكننا معرفة القواعد فى السلسلة الأخرى ومثالا لذلك لو كان ترتيب القواعد فى أحد الخيطين هو .
3\_____AGTC ACTG_____5\
فيكون ترتيب القواعد فى الخيط المقابل هو
5\_____TCAGTGAC_____3\
ونموذج الحلزون المزدوج للحامض النووى DNAيؤكد الاعتقاد السائد بأن تعاقب القواعد فى الحمض النووى DNA يمكن أن يسمح بتخزين المعلومات الوراثية . ولأن جزئ DNA داخل الخلية يمكن أن يتكون من ملايين القواعد فى الطول ، لذا فهو يسمح بتخزين كمية كبيرة جدا من المعلومات الوراثية .
الشكل يوضح أن الخيطين المكونين للحلزون المزدوج فى الحامض النووى DNA يرتبطوا ببعض بواسطة روابط هيدروجينية والتى تربط القواعد الأزوتية مع بعضها فنجد أن الأدينين ( A ) Adenineويرتبط مع الثيمين Thymine ( C ) والسيتوزين Cytosine ( C ) يرتبط مع الجوانين Guanine ( G ) .
[b]
