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ほとんどの人は「DNA」という言葉を聞くと、自動的に古典的な二重らせんを描きます。遺伝物質の大きならせんを構成する要素を想像することは、しばしば少し複雑に感じます。幸いなことに、塩基対がどのように機能するかを理解し、DNAサンプルの各塩基の割合を計算することさえ実際には簡単です。
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
DNAサンプルには、アデニンとチミン、グアニンとシトシンという1つの方法でのみペアになる4つの塩基があります。合計でサンプルの100％です。シャルガフの規則では、塩基対の各塩基の濃度は常にその配偶子に等しいため、アデニンの濃度はたとえばチミンの濃度に等しいと規定されています。この情報と簡単な数学を使用して、他のベースの割合がわかっている場合、サンプル内のアデニンの割合を見つけることができます。
DNA塩基対
DNA二重らせんには、遺伝物質の2本の鎖がねじれているため、細胞の核内に収まります。このらせんの構造は、4つの塩基が対になって互いに結合する方法に起因します。これらの4つの塩基は、アデニン、グアニン、チミン、シトシンです。
化学構造に関しては、アデニンとグアニンは両方ともプリンですが、チミンとシトシンはピリミジンです。この化学的な違いにより、塩基間の安定した水素結合は常に同じ方法でペアリングされます。アデニンとチミン、グアニンとシトシンがペアになります。
アーウィン・シャルガフの観察
科学者は常にDNAの機能を知っているわけではありません。実際、1944年のDNAは遺伝物質の細胞であるかもしれないという提案は、憶測や論争さえ引き起こしました。それにもかかわらず、アーウィン・シャルガフを含む一部の科学者はDNAを本格的に研究し始めました。 1950年、シャルガフは、分離されたとき、プリン（アデニンとグアニン）が常にピリミジン（チミンとシトシン）と1：1の比率で存在することに気付きました。この発見は科学的備品となった。シャルガフの支配。
シャルガフのルールを適用する
シャルガフの規則は、どのサンプルでも、アデニンの濃度は常にそのペアのチミンの濃度に等しく、グアニンとシトシンの濃度も等しいことを意味します。 DNAサンプル中のアデニンの割合を計算する必要がある場合は、Chargaffのルールを使用して問題を解決できます。たとえば、DNAサンプルが20％のチミンであることを知っている場合、それらはペアになっているため、自動的に20％のアデニンであることもわかります。
グアニンまたはシトシンの割合を指定すると、アデニンの割合を計算することもできます。 DNAには4つの塩基しかないことがわかっているので、4つの塩基はすべてサンプルの100％に等しくなければなりません。サンプルが20パーセントのグアニンであるという情報が与えられた場合、グアニンとシトシンは互いに対になっているため、それは20パーセントのシトシンであると推測できます。合計すると、サンプル全体の40％です。 100パーセントから40パーセントを差し引き、サンプルの60パーセントがアデニンとチミンを一緒に含む必要があると判断できます。これらの2つの塩基は常に同じ濃度で存在するため、DNAサンプルは30％アデニンであることがわかります。
DNAの生化学に関連する概念は、非常に複雑に見える場合があります。 Chargaffのおかげで、DNAサンプルに存在する塩基の割合を計算することは、単純な数学の問題に過ぎません。