Reguły Chargaffa

Reguły Chargaffa – prawidłowości dotyczące składu ilościowego zasad azotowych nukleotydów w dwuniciowym DNA, odkryte przez Erwina Chargaffa w latach 1950–1952^[1][2][3].

U podstaw reguł Chargaffa leży fakt, że nici podwójnej helisy DNA obecnego w komórkach są komplementarne, przy czym A leży naprzeciw T, a G naprzeciw C^[4]

Głoszą one, że^[5]:

• ilość zasad purynowych jest równa ilości zasad pirymidynowych:

T+C = A+G lub (T+C)/(A+G) = 1

(reguła ta potwierdziła wcześniejsze przybliżone obserwacje Arthura Mirsky'ego z roku 1943)

• ilość adeniny jest równa ilości tyminy:

A=T lub A/T = 1

• ilość guaniny jest równa ilości cytozyny:

G=C lub G/C = 1

Zależności te dotyczą zawartości molowych poszczególnych zasad w badanym materiale.

Dla A/G, A/C, C/T i G/T nie obserwuje się podobnych prawidłowości.

Reguły Chargaffa były jedną z podstawowych przesłanek, które pozwoliły Watsonowi i Crickowi na opracowanie poprawnego modelu struktury DNA. Przyczyną prawidłowości zaobserwowanych przez Chargaffa jest zasada komplementarności.

Przykładowe zawartości [% mol] poszczególnych zasad azotowych w DNA różnych organizmów i zależności między nimi^[6]

Organizm	%A	%T	%G	%C	A/T	G/C	(T+C)/(A+G)
φX174	24,0	31,2	23,3	21,5	0,77[a]	1,08[a]	1,11[a]
kukurydza	26,8	27,2	22,8	23,2	0,99	0,98	1,02
ośmiornica	33,2	31,6	17,6	17,6	1,05	1,00	0,97
kurczak	28,0	28,4	22,0	21,6	0,99	1,02	1,00
szczur	28,6	28,4	21,4	20,5	1,01	1,00	0,98
człowiek	29,3	30,0	20,7	20,0	0,98	1,04	1,00

Uwagi

1. Dla bakteriofaga ΦX174 reguły Chargaffa nie są spełnione, co wskazuje na to, że zawiera on DNA jednoniciowy^[6].

Przypisy

1. E. Chargaff. Chemical specificity of nucleic acids and mechanism of their enzymatic degradation. „Experientia”. 6 (6), s. 201-209, 1950. DOI: 10.1007/BF02173653. PMID: 15421335.
2. E. Chargaff, R. Lipshitz, C. Green, ME. Hodes. The composition of the deoxyribonucleic acid of salmon sperm. „J Biol Chem”. 192 (1), s. 223-230, 1951. PMID: 14917668.
3. E. Chargaff, R. Lipshitz, C. Green. Composition of the desoxypentose nucleic acids of four genera of sea-urchin. „J Biol Chem”. 195 (1), s. 155-160, 1952. PMID: 14938364.
4. Lubert Stryer: Biochemia. Wyd. 1. Warszawa: PWN, 1986, s. 586–589. ISBN 83-01-00140-2.
5. Wojciech T.W.T. Markiewicz Wojciech T.W.T., JanJ. Barciszewski JanJ., Kwasy nukleinowe. Kod genetyczny, [w:] Polskie i światowe osiągnięcia nauki. Nauki biologiczne, Gliwice: Fundacja im. Wojciecha Świętosławskiego na Rzecz Wspierania Nauki i Rozwoju Potencjału Naukowego w Polsce, 2010, s. 54, ISBN 978-83-87576-52-3 [zarchiwizowane z adresu 2016-03-09].
6. Bansal M. DNA structure: Revisiting the Watson-Crick double helix. „Current Science”. 85 (11), s. 1556-1563, 2003. JSTOR: 24110017.