آزمایش‌های نسبت بازهای نیتروژنی توسط ارون شارگف (Chargaff)

توضیحات کلی آزمایش

• هدف: تعیین نسبت بازهای نیتروژنی (A، T، G، C) در DNA استخراج‌شده از موجودات مختلف.
• روش:
  1. استخراج DNA:
     • DNA از منابع مختلف (مانند باکتری‌ها، گیاهان، و حیوانات) استخراج شد.
  2. هیدرولیز DNA:
     • DNA با استفاده از اسید تحت تیمار قرار گرفت تا پیوندهای فسفودی‌استر شکسته شود و نوکلئوتیدهای منفرد آزاد شوند.
  3. کمی‌سازی نوکلئوتیدها:
     • نوکلئوتیدهای آزاد با استفاده از کروماتوگرافی اندازه‌گیری شدند.

نتایج آزمایش

• مشاهدات شارگف:
  1. برابری A و T:
     • مقدار آدنین (A) تقریباً برابر با مقدار تیمین (T) است.
  2. برابری G و C:
     • مقدار گوانین (G) تقریباً برابر با مقدار سیتوزین © است.
  3. اختلاف بین موجودات:
     • نسبت کلی بازهای A+T به G+C بین موجودات مختلف متفاوت است.
     • این نشان می‌دهد که ترکیب بازهای DNA مختص هر گونه است.

اهمیت یافته‌های شارگف

• این نتایج به فرمول‌بندی قوانین شارگف (Chargaff’s Rules) منجر شد:
  1. قانون اول: در DNA دو رشته‌ای، مقدار A = T و مقدار G = C است.
  2. قانون دوم: نسبت کلی A+T به G+C بین گونه‌های مختلف متفاوت است، اما در یک گونه خاص ثابت است.

ارتباط با ساختار DNA

• قوانین شارگف نقش کلیدی در کشف ساختار مارپیچ دوگانه DNA توسط واتسون و کریک داشتند:
  • برابری A = T و G = C نشان داد که بازها به صورت جفت‌های مکمل (A با T و G با C) در DNA قرار می‌گیرند.
  • این مکمل بودن بازها توضیح داد که چگونه DNA می‌تواند اطلاعات ژنتیکی را ذخیره و تکثیر کند.

نتیجه‌گیری

• آزمایش‌های شارگف نشان دادند که ترکیب بازهای DNA مختص هر گونه است و برابری A = T و G = C در DNA دو رشته‌ای وجود دارد.
• این یافته‌ها پایه‌ای برای درک ساختار و عملکرد DNA به عنوان ماده ژنتیکی بودند.