Načelo komplementarnosti: bistvo koncepta in glavne zakonitosti na področju genetike

Komplementarnost je lastnost obeh struktur, ki se medsebojno dopolnjujejo na poseben način.

Načelo komplementarnosti je uporabno na različnih področjih človeške dejavnosti. Torej, bistvo komplementarnosti v učnem procesu se nanaša na natančne značilnosti oblikovanja in razvoja študentov v kontekstu predmetne strukture šolskega pouka. Na področju ustvarjalnosti skladatelja je povezan s citiranjem, v kemiji pa je to načelo prostorska korespondenca struktur dveh različnih molekul, med katerimi lahko nastanejo vodikove vezi in intermolekularna interakcija.

Načelo komplementarnosti v biologiji se nanaša na korespondenco molekul biopolimerov in njihovih različnih fragmentov. Zagotavlja nastanek določene povezave med njimi (na primer, hidrofobne ali elektrostatične interakcije med napolnjenimi funkcionalnimi skupinami).

V tem primeru komplementarni fragmenti in biopolimeri niso vezani s kovalentno kemično vezjo, ampak s prostorsko korespondenco med seboj s tvorbo šibkih vezi, ki skupaj imajo veliko energijo, kar povzroči nastanek dovolj stabilnih molekulskih kompleksov. V tem primeru je katalitska aktivnost snovi odvisna od njihove komplementarnosti z vmesnim produktom katalitskih reakcij.

Moram reči, da obstaja tudi pojem strukturne korespondence med tema dvema spojinama. Na primer, v intermolekularni interakciji beljakovin je načelo komplementarnosti sposobnost ligandov, da se med seboj prilagajajo na kratki razdalji, kar zagotavlja močno povezavo med njimi.

Načelo komplementarnosti na genskem področju zadeva proces replikacije (podvojitve) DNA. Vsaka veriga te strukture lahko služi kot matrika, ki se uporablja pri sintezi komplementarnih verig, ki na zadnji stopnji omogoča pridobitev točnih kopij izvirne deoksiribonukleinske kisline. V tem primeru obstaja jasna korespondenca med dušikovimi bazami, ko se adenin združuje s timinom in gvaninom - samo s citozinom.

Oligo- in polinukleotidi dušikovih baz tvorijo ustrezne parjene komplekse - A-T (A-U v RNA) ali G-C v interakciji dveh verig nukleinskih kislin. To načelo komplementarnosti ima ključno vlogo pri zagotavljanju osnovnega postopka shranjevanja in prenosa genskih informacij. Tako podvojitev DNK med delitvijo celic ni mogoča, ne da bi upoštevali to načelo transakcija DNA v RNA, ki prehaja med sintezo proteinov, pa tudi procesi popravljanja (obnavljanja) molekul DNK po njihovi poškodbi.

S kakršnimi koli kršitvami v strogo definirani korespondenci med pomembnimi sestavinami različnih molekul v telesu se pojavijo patologije, ki se klinično manifestirajo kot genske bolezni. Lahko se prenesejo na potomce ali nezdružljivi z življenjem.

Poleg tega temelji na načelu pomembne analize, ki temelji na komplementarnosti - PCR (polimerazna verižna reakcija). S pomočjo specifičnih genetskih detektorjev lahko DNA ali RNA odkrijejo različni patogeni človeških nalezljivih ali virusnih bolezni, kar pomaga predpisati zdravljenje v skladu z etiologijo lezije.