Princip komplementarity: podstata koncepce a hlavní zákonitosti v oblasti genetiky

Komplementarita je vlastností obou struktur, které se vzájemně navzájem zvládají.

Princip komplementarity nalézá uplatnění v různých sférách lidské činnosti. Podstatou komplementarity ve studijním procesu je tedy přesná charakteristika formace a rozvoje studentů v kontextu předmětové struktury školní výuky. V oblasti skladatelské kreativity je spojován s použitím citací a v chemii je tento princip prostorovou korespondencí struktur dvou různých molekul, mezi nimiž může vzniknout vodíkové vazby a intermolekulární interakce.

Princip komplementarity v biologii se týká shody molekul biopolymerů a jejich různých fragmentů. Zajišťuje vytvoření určité vazby mezi nimi (například hydrofobní nebo elektrostatické interakce mezi nabitými funkčními skupinami).

Tudíž komplementární fragmenty a vázání biopolymery ne kovalentní chemické vazby a prostorové korespondence k sobě pro vytvoření slabých míst, které dohromady mají vysokou energii, která způsobuje tvorbu dostatečně stabilní komplexy molekul. V tomto případě katalytická aktivita látek závisí na jejich komplementaritě s meziproduktem katalytických reakcí.

Je třeba říci, že existuje i pojem strukturní korespondence mezi oběma sloučeninami. Například při intermolekulárních interakcích proteinů je principem komplementarity schopnost ligandů vzájemně přistupovat na krátkou vzdálenost, která mezi nimi poskytuje silný vztah.

Princip komplementarity v genetické oblasti se týká procesu replikace (zdvojení) DNA. Každý řetězec této struktury může sloužit jako matrice, která se používá při syntéze komplementárních řetězců, která v konečné fázi umožňuje získání přesných kopií původního deoxyribonukleové kyseliny. V tomto případě existuje jasná shoda mezi dusíkatými bázemi, když se adenin kombinuje s thyminem, a guaninem - pouze s cytosinem.

Oligo- a polynukleotidy dusíkatých bází tvoří odpovídající párové komplexy - A-T (A-U v RNA) nebo G-C ve vzájemném působení dvou řetězců nukleových kyselin. Tento princip komplementarity hraje klíčovou roli při zajišťování základního procesu ukládání a přenosu genetické informace. Tak zdvojnásobení DNA během buněčného dělení, DNA v procesu transkripce RNA, která nastává, když se syntéza proteinu a opravné procesy (snížení) poškození DNA poté, co byl možný bez dodržování této zásady.

S jakýmkoli porušením v striktně předepsané korespondenci mezi důležitými složkami různých molekul v těle vznikají patologie, které se klinicky projevují genetické choroby. Mohou být přenášeny na potomky nebo neslučitelné se životem.

Navíc, založený na principu komplementarity, je založena důležitá analýza - PCR (polymerázová řetězová reakce). Pomocí specifických genetických detektorů je DNA nebo RNA detekována různými patogeny lidských infekčních nebo virových onemocnění, což pomáhá předepisovat léčbu podle etiologie léze.