Basenpaar

Als Basenpaar bezeichnet man im Doppelstrang einer doppelsträngigen Nukleinsäure (DNA oder RNA, in diesem Fall nach englisch double stranded auch als dsDNA bzw. dsRNA bezeichnet) zwei gegenüberliegende Nukleobasen, die zueinander komplementär sind und durch Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten werden.

Während die Länge einzelsträngiger Nukleinsäuren (ssRNA oder ssDNA, englisch single stranded) mit der Zahl an Nukleotiden (nt) oder Basen (b) – im synthetischen Fall gelegentlich auch mit der allgemeinen Bezeichnung -mer für die Anzahl der Sequenzen eines Kettenmoleküls^[1] – gegeben ist, wird die Größe von doppelsträngigen DNA-Abschnitten meist in Basenpaaren angegeben, abgekürzt bp,

• 1 nt = ein Nukleotid (im Einzelstrang)

• 1 bp = ein Basenpaar (im Doppelstrang)
• 1 kbp oder kb (Kilo-Basenpaare) = 1000 (10³) Basenpaare
• 1 Mbp oder Mb (Mega-Basenpaare) = 1.000.000 (10⁶) Basenpaare
• 1 Gbp oder Gb (Giga-Basenpaare) = 1.000.000.000 (10⁹) Basenpaare

Das unverdoppelte haploide menschliche Genom im Zellkern einer Keimzelle umfasst über 3 Milliarden Basenpaare, etwa 3,2 Gbp, verteilt auf 23 Chromosomen (1n; 1c). Eine somatische Zelle des menschlichen Körpers enthält gewöhnlich einen diploiden (zweifachen) nukleären Chromosomensatz, also etwa 6,4 Gbp, auf 46 Chromosomen (2n; 2c). Dieser wird vor einer Zellteilung dupliziert (verdoppelt), so dass jedes der 46 Chromosomen aus zwei Chromatiden – einander gleiche Kopien mit derselben genetischen Information – besteht, bevor die Kernteilung als Mitose beginnt, mit ungefähr 13 Gbp (2n; 4c). Neben dieser nukleären DNA (Kern-DNA, nDNA) enthalten die meisten menschlichen Zellen wie bei allen Eukaryonten in jedem Mitochondrium noch ein weiteres Genom (Mitogenom), von je etwa 16,6 kbp (mitochondriale DNA, mtDNA). Eine Ausnahme sind die reifen roten Blutkörperchen, die wie bei allen Säugetieren weder Zellkern noch Mitochondrien aufweisen. Pflanzliche Zellen enthalten über dieses hinaus noch das Plastiden-Genom (Plastom) ihrer Chloroplasten^[2] (abgekürzt ctDNA^[3] oder cpDNA^[4]).

Die Anzahl der Basenpaare ist auch ein wichtiges Maß für den Umfang an Information, die in einem Gen gespeichert ist. Da jedes Basenpaar eine Wahl aus 4 möglichen Formen darstellt, entspricht 1 bp dem Informationsgehalt von 2 bit, dem Doppelten eines Bits im Binärcode. Allerdings trägt im menschlichen Genom nur ein geringer Teil der DNA die genetische Information für den Aufbau von Proteinen; über 95 % sind nichtcodierend und bestehen häufig aus repetitiven Elementen.

1. ↑ Vgl. Dimer, Trimer, Oligomer, Polymer, siehe etwa Pegaptanib, ein 27mer.
2. ↑ Hogan, C. Michael (2010). Deoxyribonucleic acid. Encyclopedia of Earth. National Council for Science and the Environment. Hrsg. S. Draggan, C. Cleveland. Washington DC
3. ↑ ctDNA — chloroplast DNA. AllAcronyms.com, archiviert vom Original am 3. Juni 2013; abgerufen im 1. Januar 1.  Vorlage:Cite web: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.
4. ↑ The Oxford Dictionary of Abbreviations. ctDNA—Dictionary definition 1998 (encyclopedia.com).  Vorlage:Cite book: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.