Structura primară a ADN-ului este ordinea alternării monofosfatilor deoxiribonucleozidici (dNMP) în lanțul de polinucleotide.
Fiecare grupă polinukpeotidnoy fosfat în lanț, cu excepția reziduurilor de fosfor la capătul 5 'al moleculei implicate în formarea a două legături eter cu 3 „atomi și 5'-carbon a două dezoxiriboza adiacente, astfel încât legătura între monomerii desemnați 3“, 5'- fosfodiester.
Nucleotidele terminale ale ADN se disting în structură: la capătul 5 'există o grupare fosfat și la capătul 3' al lanțului, o grupare OH liberă. Aceste capete sunt numite capete 5 'și 3'. Secvența lineară a dezoxiribonucleotide în lanțurile polimerice ADN-ului sunt de obicei abreviate înregistrate printr-un singur cod de literă, cum ar fi -O-G-C-T-T-A-C-A- din 5'- la capătul 3 '.
Un reziduu de acid fosforic este prezent în fiecare monomer de acid nucleic. La pH 7, grupa fosfat este complet ionizată, prin urmare acizii nucleici in vivo există ca polianioane (au încărcătură negativă multiplă). Resturile de pentoză prezintă, de asemenea, proprietăți hidrofile. Bazele azotate sunt aproape insolubile în apă, dar unii atomi ai inelelor purină și pirimidină sunt capabili să formeze legături de hidrogen.
Structura secundară a ADN. În 1953 J. Watson și F. Crick au propus un model al structurii spațiale a ADN-ului. Conform acestui model, molecula ADN are forma unei spirale formate din două lanțuri polinucleotidice, răsucite relativ una de alta și în jurul unei axe comune. Helix-ul dublu este înfășurat în partea dreaptă, lanțurile polinucleotidice din acesta sunt antiparalerale (figura 4-6), adică dacă una dintre ele este orientată în direcția 3 '→ 5', atunci a doua este în direcția 5 '→ 3'. Prin urmare, la fiecare capăt al moleculei ADN, se află capătul 5 'al unui lanț și capătul 3' al celuilalt lanț.
Toate bazele de spiralele ADN dispuse în interiorul dublu helix și coloana vertebrală-pentoze fosfat - în afara. lanț de polinucleotide sunt deținute în raport cu altele, datorită legăturilor de hidrogen dintre complementare purinice și azotoase pirimidinic baze A și T (două legături), și între G și C (trei comunicări) (Fig. 4-7). Cu o astfel de combinație, fiecare pereche cuprinde trei inele, astfel încât dimensiunea totală a perechilor de baze este aceeași pe întreaga lungime a moleculei.
legături de hidrogen cu alte combinații de baze în pereche sunt posibile, dar ele sunt mult mai slabe. Secvența de nucleotide a unei catene este complet secvență de nucleotide complementară celei de a doua catenă. Prin urmare, în conformitate cu regula Chargaff lui (Erwin Chargaff în 1951, să stabilească un model într-un raport de baze purinice și pirimidinice în molecula de ADN), numărul de bază purinică (A + G) este numărul de baze pirimidinice (T + C).
Bazele complementare sunt stivuite în miezul spiralei. Între bazele moleculei dublu-catenare din stivă apar interacțiuni hidrofobe care stabilizează dublul helix.
Această structură elimină contactul reziduurilor azotate cu apă, dar teancul de baze nu poate fi absolut vertical. Perele de bază sunt ușor decalate unele de altele. În structura formată se disting două caneluri: un canal mare, o lățime de 2,2 nm și un canal mic cu o lățime de 1,2 nm. Bazele azotate din regiunea canalelor mari și mici interacționează cu proteine specifice implicate în organizarea structurii cromatinei.
Structura secundară a acizilor nucleici este stabilă numai în anumite condiții. Schimbările de temperatură, solvent, pH-ul, compoziția ionică a mediului poate duce la distrugerea legăturilor de hidrogen slabe între perechile de nucleotide și în locul formării dublu helix a ADN-ului sau porțiuni de ARN dublu catenar de lanț nucleotidă individuale de pliere într-o minge. Acest proces se numește denaturare sau topire a acizilor nucleici.
Punctul de topire al helixului dublu al ADN-ului depinde de raportul perechilor AT- și GC. Adenina este legată de timină prin două legături de hidrogen, iar guanina cu citozina este de trei ori. Prin urmare, cu cât mai multe perechi de GC din compoziția ADN-ului, cu atât este mai mare punctul de topire. Astfel, pentru un polimer sintetic poli-AT, punctul de topire este de 65 ° C, iar pentru poli-HA, 104 ° C. Punctul de topire a acizilor nucleici depinde, de asemenea, de concentrația de cationi din soluție: cu cât este mai mare, cu atât este mai mare punctul de topire (dependența este aproape de logaritmică).
Structura primară a ARN este ordinea secvenței de monofosfați ribonucleozidici (NMP) în lanțul de polinucleotide. În ARN, ca și în ADN, nucleotidele sunt legate împreună prin legături de 3 ', 5'-fosfodiester. În loc de timină, conține o bază de pirimidină, uracil. De regulă, este alcătuit dintr-un lanț. Capetele lanțurilor polinucleotidice ale ARN nu sunt aceleași. La un capăt este o grupă OH fosforilat atom 5'-carbon la celălalt capăt - OH grup de atomul 3'-carbon ribozei, așa-numitele capetele 5 „și 3“ ale catenei ARN. Gruparea hidroxil a atomului de ribonă 2'-carbon face ca molecula ARN să fie instabilă. Astfel, într-un mediu slab slab alcalin, moleculele de ARN se hidrolizează chiar și la temperatura normală, în timp ce structura lanțului ADN nu se schimbă.
In timpul sintezei de ARN mesager (transcriere), informația genetică conținută într-o anumită porțiune a ADN-ului, pe baza complementarității încasărilor ARN, care apare ca sinteza proteinelor matricei (traducere) în ribozomi. Atașarea aminoacizilor doriți în lanțul polipeptidic sintetizat se realizează utilizând ARN de transport. Astfel, ARN este mediatorul între ADN și proteină, iar în unele virusuri - purtătorul de informații genetice.
Structura secundară a ARN
Molecula acidului ribonucleic este construită dintr-un lanț polinucleotidic. porțiuni separate ale lanțurilor de ARN formează bucle spiralized - „ac de păr“, datorită legăturilor de hidrogen dintre bazele azotate complementare A-U și G-C. Porțiuni din catena de ARN din aceste structuri elicoidale sunt antiparalele, dar nu întotdeauna complet complementare, au găsit resturi de nucleotide nepereche sau bucle monocatenare care nu se încadrează într-un dublu helix. Prezența spiralelor este caracteristică pentru toate tipurile de ARN.
Citoplasmă celulelor conține 3 tipuri de ARN - ARN de transport (ARNt), ARN mesager (ARNm) și ARN ribozomal (ARNr). Ele diferă în structura primară, greutatea moleculară, conformitatea, speranța de viață și, cel mai important, activitatea activă.
Acizi nucleici și nucleoproteine: distribuție și localizare în bioobiecte, diversitate, compoziție, rol biologic. Baze de azot. Structura chimică, funcțiile și utilizarea nucleozidelor și nucleotidelor naturale și sintetice.
Acidul nucleic (din nucleul nucleului - nucleu) este un compus organic cu greutate moleculară mare, un biopolimer (polinucleotidă) format din reziduuri de nucleotide. Nucleul ADN și ARN sunt prezente în celulele tuturor organismelor vii și îndeplinesc cele mai importante funcții pentru stocarea, transmiterea și implementarea informațiilor inerente.
Nucleoproteinele sunt complexe ale acizilor nucleici cu proteine.
Acizii nucleici și nucleoproteinele joacă un rol uriaș și versatil în conservarea și transferul informațiilor genetice și în reglarea proceselor biosintetice importante din organism.
Acizii nucleici (polinucleotide) sunt polimeri construiți din nucleotide. Compoziția cuprinde baze azotate de nucleotide (derivați purinici sau pirimidinice), component pentoză carbohidrat (riboză sau dezoxiriboză) și resturile de acid fosforic. În funcție de pentoza inclusă în compoziția lor, acizii nucleici sunt împărțiți în două grupe mari: acizi ribonucleici (ARN) și deoxiribonucleici (ADN). Moleculele ARN conțin riboză, deoxiribroza face parte din moleculele ADN.
Dnk = a, r = r. Pn a = y, r = r.
În dnk, suma ar = suma mj.
Moleculele ADN au specificitate distinctă a speciilor, în timp ce în ARN această proprietate este mult mai slabă.
ARN este predominant conținută în organoidele de celule (mitocondriile, ribozomii etc.), mai puțin în nucleu și nucleol. ADN-ul se găsește în principal în nucleu. ADN-ul este substanța principală din care sunt compuse genele.
Bazele structurii moleculelor de ADN și ARN sunt lanțurile de polinucleotide. Există structuri primare, secundare și terțiare ale acizilor nucleici.
Structura primară este înțeleasă ca ordinea alternării resturilor de nucleotide în lanțurile de polinucleotide.
Structura secundară a acizilor nucleici este configurația lanțurilor de polinucleotide, adică spiralizarea lor. Structura secundară a moleculei ADN este o dublă helix constând din două lanțuri de polideoxiribonucleotide, care se spirală simultan una cu cealaltă. În moleculele ARN, spiralizarea are loc într-un singur lanț poliaributilic, cu doar aproximativ 40-60% din ea pliată într-o helix.
Stabilitatea structurii secundare a acizilor nucleici cu condiția legături în principal obrazomvodorodnymi formate între două perechi de baze azotate: o moleculă de ADN adenin - timină și guanină - citozină in molecule de ARN - adenina - uracil și guanina - citozina. O astfel de perechi de baze, în care acestea sunt legate prin legături de hidrogen numite complementare.
Structura terțiară este considerată a fi o configurație care poate lua lanțuri polinucleotidice spiralizate în spațiu. Mai ales structura polimorfă ternară a ARN (lanțul de poliponucleotide expandate, structura compactă - tija, încurcarea etc.). Structura terțiară a ADN se manifestă sub formă de spiralizare a ordinii a doua (de exemplu, în cromozomi) sau bobine de helici duble.
Nucleoproteinele sunt proteine asociate cu acizi nucleici. Ele formează o parte esențială a ribozomilor. cromatinei. viruși.
În ribozomi, acidul ribonucleic (ARN) se leagă de proteinele ribozomale specifice. Virușii sunt practic ribo- și deoxiribonucleoproteine pure.
În cromatină, acidul nucleic este acid deoxiribonucleic. asociate cu o varietate de proteine, dintre care există două grupuri principale - histone și proteine non-histone. Etapa inițială a ambalării ADN-ului este efectuată prin histone, niveluri mai ridicate fiind furnizate de alte proteine.
La început molecula ADN se înfășoară în jurul histonilor, formând nucleozomi. Filamentul nucleosomial astfel format seamănă cu un burete care se îndoaie într-un supercooling (cromatină fibrilă) și supersupplementar (un interphase chronomeme). Datorită histonelor și a altor proteine, dimensiunile ADN-ului scad în cele din urmă de mii de ori: lungimea ADN-ului ajunge la 6-9 cm (10-1), iar dimensiunea cromozomului este de numai câteva micrometri (10-6).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: