В чем сущность полярности, антипараллельности полинуклеотидных цепей молекулы ДНК

1)Полярность: в полинуклеотидной цепи будет стоять в начале 5' нуклеотид, а последним 3' нуклеотид. см.лекцию

2)Антипараллельность: противоположная направленность двух нитей двойной спирали: одна нить имеет направление от 5' к 3', другая - от 3' к 5'.

 

Можно ли говорить о первичной, вторичной и третичной структуре ДНК. Если можно, как они представлены.

Первичная структура нуклеиновых кислот – это последовательное расположение нуклеотидов в полинуклеотидной цепи ДНК. Между нуклеотидами имеется 3’,5’-фосфодиэфирная связь.

Вторичная структура нуклеиновых кислот –ДНК представляет собой двойную спираль - это биополимер, состоящий из двух антипараллельных цепочек, закрученных вокруг одной и той же оси. Цепочки соединяются водородными связями, которые образуются между азотистыми основаниями. Цепочки имеют противоположную полярность, т.е. у одной цепочки направление 5’ к 3’, а у другой 3’ к 5’. Спираль ДНК закручивается вправо, общий виток 3,4нм, расстояние между цепочками 2нм. Основой структурной организации ДНК составляет принцип комплементарности – аденин соединяется с тимином, цитозин с гуанином.

Третичная структура – двойная спираль ДНК на некоторых участках может подвергаться дальнейшей спирализации с образованием суперспирали или открытой кольцевой формы, что часто вызвано ковалентным соединением их открытых концов. Суперспиральная структура обеспечивает экономную упаковку огромной молекулы ДНК в хромосоме: вместо 8 см в вытянутой форме ДНК укладывается в 5 нм. Суперспирализация ДНК может быть нарушена разрывом в одной из цепей или обеих цепях двойной спирали под действием ДНКазы.

 

Что представляет собой геном организма. Перечислить компоненты генома человека.

Геном – суммарное количество ДНК гаплоидного набора хромосом клеток организма.

Физический размер генома прокариот – до 8*10⁶ пар нуклеотидов, у эукариот – 10⁶ - 10¹¹пар нуклеотидов, у человека – 3,3*10⁹ пар нуклеотидов.

В геноме эукариот выделяют 3 компонента или 3 типа последовательности ДНК:

1. уникальная или редко повторяющаяся последовательность,

2. умеренно повторяющаяся последовательность,

3. высоко повторяющаяся последовательность.

 

Дать определение кариотипа. Что представляет собой кариотип человека.

Кариотип – определенное число хромосом клетки с их морфологическими особенностями или особенностями строения. Это видовой признак. Кариотип человека – 46 хромосом, 22 пары аутосом. Хромосомы, относящиеся к одной паре – гомологичные хромосомы. Одна пара половых хромосом: у мужчин это хромосомы Х и У, у женщин это две Х хромосомы.

Представить классы белков-гистонов и определить их значение в организации и функционировании хромосом.

Важную роль в хроматине играют белки-гистоны. Они составляют около 80 % всех белков хроматина. Выделяют пять классов белков-гистонов: H1, H2A, H2В, Н3, Н4.

· Играют роль в образовании нуклеосом. Белки-гистоны H2A, H2B, H3, H4 (по 2 молекулы каждого) образуют основу нуклеосомы (остов катушки), вокруг этой основы ДНК делает 2 витка. Белок гистон H1 связывает соседние нуклеосомы, образуется нуклеосомная нить. Длина ДНК уменьшается в 7 раз.

· Также играют роль в образовании фибрилл или спиралеподобной структуры. Белок гистон H1 скрепляет витки спирали. Длина ДНК на этом уровне уменьшается в 6 раз.

 

Охарактеризовать умеренно повторяющиеся последовательности генома человека. Гены каких молекул находятся в этих последовательностях.

10-15 % ядерной ДНК повторяются сотни и тысячи раз в геноме. Включает гены, которые отвечают за синтез тРНК, рРНК и белки-гистоны. Особенностью этих последовательностей является наличие в них 2 участков: кодирующих информацию (гены) и не кодирующих (спейсеры).