Строение нуклеиновых кислот

Нуклеи́новая кисло́та (от лат. nucleus — ядро) — высокомолекулярное органическое соединение, биополимер (полинуклеотид), образованный остатками нуклеотидов. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации. Полимерные формы нуклеиновых кислот называют полинуклеотидами. Цепочки из нуклеотидов соединяются через остаток фосфорной кислоты (фосфодиэфирная связь). Поскольку в нуклеотидах существует только два типа гетероциклических молекул, рибоза и дезоксирибоза, то и имеется лишь два вида нуклеиновых кислот — дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая(РНК).

Мономерные формы также встречаются в клетках и играют важную роль в процессах передачи сигналов или запасании энергии. Наиболее известный мономер РНК — АТФ, аденозинтрифосфорная кислота, важнейший аккумулятор энергии в клетке.

8. Особенности пространственной организации ДНК.

 

В изолированном хроматине участки двойной спирали ДНК обвиваются вокруг молекул гистонов, так что здесь возникает суперспираль первого порядка. Комплексы ДНК с гистоном называют нуклеосомами. Они имеют форму диска или линзы и размеры около 10 x 10 x 5 нм. В одну нуклеосому входят:

8 молекул гистонов:

центральный тетрамер из двух молекул Н₃ и двух Н₄;

и отдельно по два Н₂а и Н₂в);

участок ДНК (около 140 пар оснований), который образует примерно 1,25 витка спирали и прочно связан с центральным тетрамером.

Между нуклеосомами лежат участки спирали из 30-100 пар оснований без суперспиральной структуры; здесь связывается гистон Н₁.

В нативном хроматине ДНК еще больше укорочена в результате малоизученной дальнейшей спирализации (суперспирали высших порядков), которая, очевидно, фиксируется благодаря гистону Н1 (и некоторым негистоновым белкам).

При переходе к интерфазе происходит разрыхление эухроматина, так как некоторые из суперспиралей более высокого порядка раскручиваются. Это происходит, вероятно, в результате конформационных изменений гистонов и ослабления взаимодействий между молекулами Н₁. Хроматиновые структуры толщиной 10-25 нм (основные хроматиновые нити или спирали) видны и во время интерфазы.

Транскрипционно-активный хроматин - гены, передающие свою информацию путем синтеза РНК, в результате дальнейшей деспирализации еще больше разрыхляется. По некоторым данным, в соответствующих участках спирали ДНК гистон Н₁ или отсутствует, или химически изменен, например, фосфорилирован.

Структура нуклеосом также изменяется или полностью разрушается (в генах для р-РНК в ядрышке). Двойная спираль в отдельных местах раскручивается. В этих процессах, по-видимому, участвуют определенные негистоновые белки, скапливающиеся в транскрипируемых участках ДНК

Структура ДНК

ДНК является молекула полимера с четырьмя типами основных химических веществ. Они содержат:

сахар (Дезоксирибоза)

отрицательно заряженные фосфатной группы

основы:

аденин (А)

цитозин (C)

гуанин (Г)

тимин (Т)

Нуклеотидов связаны между собой узами ковалентный Фосфодиэфирная.

Двойной спирали мель

Глядя на структуру, Уотсон и Крик обнаружил, что ДНК двойной спирали мель или лестница, которая вьется. Здесь основы образуют ступеньки лестницы и фосфатов сахара находятся снаружи.

Есть водородных связей между большой пуриновых базы (A или C) одна прядь и небольшой пиримидина базы (T или C) на другой цепи. База пара последовательность обычно называют первичной структуры ДНК. Эта последовательность определяет фактические структуру ДНК.

ДНК несет генетический код, и это то, что читается механизм синтеза белка, когда он делает новые белки.

Отношения между ДНК и белков является жизненно важным для живых организмов. Белок является обильные и сложные молекулы, найденные в теле. Это может быть важно для формирования структуры тела (структурных белков), посыльных, ферменты, гормоны и др.

ДНК может иметь различные формы и длины. В физиологических условиях ДНК находится в так называемой форме B правосторонней спирали double-stranded. Есть повторить поворот или спирали после каждого 10.4 низкопробных пар или вокруг 34nanometers. Толщина ДНК о 2нм и низкопробной пар толщина составляет около 0.34nm.

Как витая нитей ДНК они имеют различные пазы. ДНК имеет два вида канавки, которые играют важную роль в его функционировании. Крупные и мелкие канавки помочь в формировании различных белков. Эти канавки связывать белки как факторы транскрипции, которые приводят к образованию белков.

ДНК могут присутствовать в нескольких различных конформации и они важны для ДНК функции и действия. Конформации ДНК имеют жизненно важное значение для ремонта поврежденной ДНК, потому что они действуют с ферментов в организме.

Нити ДНК, как телефонный кабель или веревкой. Это намотка является свойством Центральный ДНК. ДНК может быть в расслабленной или спиральный государства. Намоточные помогает чрезвычайно длинные нити ДНК вписывается крошечные клеточного ядра. Проще говоря, это суперскрученности свойство делает ДНК более эффективным, упаковки в больше информации в небольших пространствах.