У цій же книзі Педро розповів про гуано. Цим словом позначають розклалися природним чином залишки посліду морських птахів і кажанів, настільки багаті фосфором і азотом, що місцеві індіанці використовували поклади цього посліду як добрива для перетворення безплідних земель в родючі угіддя. І навряд чи Педро або його читачі могли здогадатися, що саме гуано зіграє свою роль у розвитку генетики, тому що азотисті основи гуанін (guanine [ 'gwɑːniːn]) був вперше виділено саме з гуано. Так що скажемо спасибі наполегливо какао пташкам і мишкам, після чого розглянемо - що ж представляє із себе гуанін, який утворює пари з цитозином в подвійної спіралі ДНК.
Як ми вже знаємо, спіраль ДНК на всьому своєму протязі має однакову товщину, що забезпечується тим, що дрібні азотисті основи, що містить лише одне кільце атомів, завжди сполучаються тільки з великими, що містять два кільця, тобто в спіралі ДНК пурину завжди сполучаються з піримідину . І справді, гуанін містить два кільця і є, таким чином, пурином.
Для того, щоб зв'язатися з цитозином, гуанін використовує три атома, що знаходяться зліва на цій картинці - один атом водню, що належить «хвостику» NH2, а також один атом водню і один атом кисню, що стирчать в сторони від великого кільця. Так само, як і в цитозин, атоми кілець гуаніну пронумерували для зручності.
Тепер на малюнку зверху ми можемо подивитися єдину картину того, як цитозин (С) сполучається з гуаніном (G), утворюючи одну «сходинку» С-G всередині спіралі ДНК.
Я не думаю, що зараз є якась потреба докладно розглядати молекули двох інших азотистих основ - аденіну (А) і тиміну (T). Тимін (thymine [ 'θʌɪmiːn]) схожий на цитозин, а аденін (adenine [' adɪniːn]) схожий на гуанін, ну і при цьому вони звичайно трохи відрізняються. Я також не думаю, що є необхідність ретельно запам'ятовувати пристрій цих молекул. Для того, щоб рухатися далі, нам достатньо просто мати загальне уявлення про них, хоча, якщо ти хочеш потренувати свою пам'ять, то це може бути цікавим. Найкращий спосіб вивчити в точності структуру молекул, це почати їх малювати. Якщо прямо зараз ти спробуєш взяти аркуш паперу і намалювати на ньому, не заглядаючи в книгу, молекулу цитозину або, тим більше, гуаніну, то отриманий результат тебе скоріше розсмішить. Але в міру того, як ти будеш поправляти свої малюнки, рано чи пізно ти досягнеш свого. Привчивши поступово свою пам'ять запам'ятовувати структуру молекул, ти тим самим придбаєш дуже корисний для вивчення генетики і біохімії навик, який багато в чому полегшить тобі подальший процес вивчення, адже одна справа - просто пам'ятати слова-позначення молекул, і зовсім інша справа - знати молекули «в особа », розуміти специфіку їх складу та пристрої.
Для повноти картини, яка описує світ азотистих основ, можна додати, що інша нуклеїнова кислота - РНК (рибонуклеїнова), на відміну від ДНК не містить тиміну, а замість нього там інше, схоже азотистих основ - урацил. Таким чином всього азотистих основ, що використовуються нашим організмом в ДНК і РНК, налічується 5 штук.
Структура азотистих основ підібралася в результаті еволюційних процесів таким чином, що в спіралі ДНК утворюються тільки дві можливі пари: А-Т і С-G. Більше ніяким чином вони зістикуватися між собою не можуть. Це називається «принципом комплементарності». Зверни увагу - правильно пишеться «комплементарний», а не «компліментарності». Компліменти тут ні до чого, хоча, звичайно, ми не можемо виключити того, що компліментарність базується на вмінні азотистих основ підбирати один для одного такі компліменти, що вони просто не можуть встояти і спаровуються між собою не дивлячись на те, що в цілому за своєю конструкцією пуринів і піримідинів так сильно відрізняються. Головне те, що вони зуміли відповідним чином зігнутися в місці з'єднання, і що в цих місцях просторового сполучення у них виявилися підходящі, притягуються один до одного частини.
Молекула аденіну в спіралі ДНК комплементарна (complementary [kɔmplɪ'mentərɪ]) молекулі тиміну, і тільки їй. Молекула цитозину комплементарна тільки молекулі гуаніну. Звідси випливає, що якщо з якоїсь причини дві нитки спіралі ДНК розійдуться в сторони, то маючи хоча б одну з них ми легко зможемо прилаштувати до неї другу - точно таку ж, яка була раніше. Саме такий механізм і використовується при діленні клітини для того, щоб, маючи одну спіраль ДНК, на її основі створити дві. Вихідна спіраль розшаровується, поодинокі нитки розходяться в сторони, після чого за допомогою спеціальних інструментів до них прилаштовуються нові парні нитки. Тепер замість однієї спіралі ДНК є дві, і клітина спокійно далі може ділитися на дві частини, кожна з яких як і раніше несе в собі все повноту спадкової інформації.
Можна скористатися тим, що буква «С» дуже схожа на букву «G». Користуючись таким мнемонічним правилом легко запам'ятати, що цитозин «С» з'єднується тільки з гуаніном «G», і друга пара А-Т згадується автоматично.