Het belangrijkste verschil tussen basenparen van Watson en Crick en Hoogsteen is dat basenparen van Watson en Crick de standaardmanier is die de vorming van basenparen tussen purines en pyrimidines beschrijft. Ondertussen is Hoogsteen-basenparing een alternatieve manier om basenparen te vormen waarbij de purine een andere conformatie aanneemt ten opzichte van pyrimidine.
Een nucleotide heeft drie componenten: een stikstofbase, een pentosesuiker en een fosfaatgroep. Er zijn vijf verschillende stikstofbasen en twee pentosesuikers die betrokken zijn bij de structuur van DNA en RNA. Wanneer deze nucleotiden een nucleotidesequentie vormen, vormen complementaire basen, ofwel purines of pyrimidines, waterstofbruggen daartussen. Dit staat bekend als basenparing. Daarom wordt een basenpaar gevormd door twee stikstofbasen te verbinden door waterstofbruggen. Watson en Crick's basenparing is de klassieke of standaardbenadering, terwijl Hoogsteen basenparen een alternatieve manier is om basenparen te vormen.
Wat is Watson en Crick Base Pairing?
De basenparing van Watson en Crick is de standaardmethode die de basenparing van stikstofbasen in nucleotiden verklaart. James Watson en Francis Crick legden in 1953 deze base-paring-methode uit, die de dubbele standaardhelices van DNA stabiliseert. Volgens Watson en Crick basenparing vormt adenine waterstofbruggen met thymine in DNA en met uracil in RNA. Bovendien vormt guanine waterstofbruggen met cytosine in zowel DNA als RNA.
Figuur 01: Watson en Crick Base Pairing
Er zijn drie waterstofbruggen tussen G en C, terwijl er twee waterstofbruggen zijn tussen A en T. Deze basenparen zorgen ervoor dat de DNA-helix zijn regelmatige helixstructuur behoudt. De meeste nucleotidesequenties (60%) hebben Watson- en Crick-basenparen die stabiel zijn bij neutrale pH.
Wat is Hoogsteen Base Pairing?
Hoogsteen basenparing is een alternatieve manier om basenparen in nucleïnezuren te vormen. Dit werd voor het eerst beschreven door de Amerikaanse biochemicus Karst Hoogsteen in 1963. Hoogsteen-basenparen zijn vergelijkbaar met Watson- en Crick-basenparen. Ze komen voor tussen adenine (A) en thymine (T), en guanine (G) en cytosine (C). Maar purine heeft een andere conformatie met betrekking tot pyrimidine. In A- en T-basenpaar wordt de adenine in 1800 rond de glycosidische binding geroteerd, wat een alternatief waterstofbindingsschema mogelijk maakt. Evenzo wordt guanine in het G- en C-paar 180° rond de glycosidische binding geroteerd. Bovendien is de hoek van glycosidische bindingen groter in Hoogsteen-basenparen. Bovendien is de vorming van Hoogsteen-basenparen niet stabiel bij neutrale pH.
Figuur 02: Watson en Crick Base Pairing vs Hoogsteen Base Pairing
Hoogsteen-basenparen zijn niet-canonieke basenparen die de nucleotidesequenties minder stabiel maken dan de standaard basenparen. Bovendien kunnen ze resulteren in de verstoring van de dubbele DNA-helix. Hoewel Hoogsteen-basenparen van nature voorkomen, zijn ze zeer zeldzaam.
Wat zijn de overeenkomsten tussen Watson en Crick en Hoogsteen Base Pairing?
- Watson en Crick en Hoogsteen basenparen zijn twee manieren om de vorming van basenparen in nucleïnezuren te beschrijven.
- Beide komen van nature voor in DNA.
- Bovendien bestaan ze in evenwicht met elkaar.
- Basisparen zijn vergelijkbaar in beide methoden.
Wat is het verschil tussen Watson en Crick en Hoogsteen Base Pairing?
Watson en Crick basenparen is de standaardmanier die de vorming van basenparen tussen purines en pyrimidines beschrijft. Aan de andere kant is Hoogsteen-basenparing een alternatieve manier om basenparen te vormen waarin de purine een andere conformatie aanneemt met betrekking tot pyrimidine. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen Watson en Crick en Hoogsteen basenparen. Watson en Crick basenparen werd beschreven door James Watson en Francis Crick in 1953, terwijl Hoogsteen basenparen werd beschreven door Karst Hoogsteen in 1963. Bovendien zijn Watson en Crick basenparen stabiel, terwijl Hoogsteen basenparen doorgaans minder stabiel zijn.
De onderstaande infographic vat het verschil samen tussen Watson en Crick en Hoogsteen basenparen.
Samenvatting – Watson en Crick vs Hoogsteen Base Pairing
Watson en Crick basenparen en Hoogsteen basenparen zijn twee soorten manieren die de vorming van stikstofbasen in nucleotidesequenties beschrijven. Bij Hoogsteen basenparing neemt de purinebase een andere conformatie aan met betrekking tot de pyrimidinebase. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen Watson en Crick en Hoogsteen basenparen. Bovendien stabiliseren Watson- en Crick-basenparen de dubbele DNA-helix, terwijl Hoogsteen-basenparen de helix onstabiel maken. Beide typen basenparen komen echter van nature voor en ze bestaan in evenwicht met elkaar.
