2) аденин, гуанин, тимин и урацил
3) тимин, гуанин, аденин и цитозин (+)
4) урацил, аденин, гуанин и цитозин
Нуклеотид ДНК состоит из азотистого основания, дезоксирибозы и фосфатного остатка. К каноническим азотистым основаниям ДНК относятся аденин, гуанин, цитозин и тимин, поэтому правильным является вариант, содержащий именно эту комбинацию. Аденин и гуанин относятся к пуриновым основаниям, а цитозин и тимин — к пиримидиновым.
Основания в двойной спирали ДНК соединяются по принципу комплементарности: аденин образует пару с тимином посредством двух водородных связей, а гуанин — с цитозином посредством трех. Такая специфичность обеспечивает точное копирование генетической информации при репликации и сохранение последовательности нуклеотидов в дочерних молекулах ДНК.
Урацил не входит в состав канонической ДНК и является характерным пиримидиновым основанием РНК, где комплементарно взаимодействует с аденином. В судебно-медицинской практике различие между ДНК и РНК имеет принципиальное значение при идентификации биологического материала, исследовании генетических маркеров и интерпретации результатов молекулярно-генетической экспертизы.
| Азотистое основание | Класс | Комплементарная пара | Число водородных связей | Основное значение |
|---|---|---|---|---|
| Аденин | Пуриновое | Тимин в ДНК; урацил в РНК | 2 | Участвует в кодировании наследственной информации и образовании комплементарных пар |
| Гуанин | Пуриновое | Цитозин | 3 | Формирует более стабильную пару G–C в структуре нуклеиновой кислоты |
| Цитозин | Пиримидиновое | Гуанин | 3 | Обеспечивает комплементарность и стабильность двойной спирали ДНК |
| Тимин | Пиримидиновое | Аденин | 2 | Специфичен для канонической ДНК; наличие тимина отличает ее от РНК |
| Урацил | Пиримидиновое | Аденин в РНК | 2 | Типичен для РНК и обычно заменяет тимин; в каноническую ДНК не входит |
Соотношение комплементарных оснований подчиняется правилу Чаргаффа: содержание аденина соответствует содержанию тимина, а гуанина — цитозина. Это отражает структурную организацию двуцепочечной ДНК и используется при оценке результатов молекулярно-генетических исследований. Наличие урацила вместо тимина указывает на РНК-содержащий материал либо на химическую модификацию, а не на стандартную структуру ДНК.