Structura primară a ARN este ordinea alternării rifonucleozidelor monofosfatice într-un lanț polinucleotidic. În ARN, ca și în ADN, nucleotidele sunt legate împreună prin legături de 3 ', 5'-fosfodiester. 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.
Structura secundară a ARN
Molecula acidului ribonucleic este construită dintr-un lanț polinucleotidic. Segmente separate ale lanțului ARN formează bucle elicoidale - "păruri de păr", datorită legăturilor de hidrogen dintre bazele de azot 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.
Structura terțiară a ARN
ARN-urile monocatenare sunt caracterizate printr-o structură terțiară compactă și ordonată, care rezultă prin interacțiunea elementelor spirituale ale structurii secundare. Astfel, este posibil să se formeze legături de hidrogen suplimentare între resturile de nucleotide, suficient de îndepărtate unele de altele sau legăturile dintre grupările OH ale resturilor de riboză și baze. Structura terțiară a ARN este stabilizată prin ioni metalici divalenți, de exemplu, ioni de Mg2 +, care se leagă nu numai la grupările fosfat, ci și la baze.
Principalele tipuri 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, conformația, speranța de viață și, cel mai important, activitatea activă.
Metode pentru determinarea structurii primare și secundare a acizilor nucleici
Sequencing este numele general al metodelor care vă permit să stabiliți o secvență de nucleotide într-o moleculă de ADN. În prezent, nu există o singură metodă de secvențiere care să funcționeze pentru întreaga moleculă de ADN; ele sunt aranjate după cum urmează: mai întâi prepararea unui număr mare de secțiuni mici ale ADN-ului (molecula de ADN clonat în mod repetat și „taie“ in locatii aleatorii), și apoi citiți fiecare secțiune în mod individual.
Toate aceste efecte sunt obținute în principal prin schimbarea temperaturii amestecului de la ADN, primeri și polimerază; pentru scopurile noastre, este important ca acesta să fie un proces destul de precis, iar erorile în el sunt rare, iar producția este un număr mare de copii ale acelorași secțiuni ADN. Diferitele metode de secvențiere diferă una de cealaltă, nu prin metode de clonare, ci prin modul în care se poate citi "supa" rezultată din numeroase copii ale aceluiași ADN.
Metoda de hibridizare ADN-ADN se bazează pe faptul că stabilitatea duplexelor ADN-ADN la o anumită temperatură depinde de numărul de nucleotide care formează perechi complementare. Evident, numărul de nucleotide complementare din duplex în care ambele fire provin de la aceeași moleculă ADN (adică, în homoduplexe) este de 100%. Dacă ambele fire au origini diferite (heteroduplex), atunci, în funcție de numărul de mutații care au avut loc, numărul de perechi complementare va fi mai mic de 100%. În consecință, heteroduplexurile trebuie să se descompună (topesc) la o temperatură mai mică decât homoduplexele. Mai mult, cu cât este mai mic punctul de topire, cu atât este mai mare diferența dintre cele două secvențe. Stabilitatea la temperatură a ADN-ului hibrid este determinată de temperatura la care 50% din ADN-ul hibrid disociază într-o formă monocatenară. Apoi, această temperatură este comparată cu temperatura medie de topire de 50% a homoduplexelor ambelor tipuri de secvențe implicate în formarea heteroduplexului, această temperatură fiind de obicei marcată de Tm. Diferența dintre temperatura medie de topire a hetero- și homoduplexelor este notată cu dTm. Se prezintă dependența liniară a dTm de numărul de baze nepereche (Britten et al., 1974): p = cdTm. Constanta c este de obicei determinată de condițiile experimentale și de obicei variază de la 0,01 la 0,015. Definiția dTm necesită un număr mare de repetări, deoarece eroarea experimentală este mare.
Proprietatea principală a ADN-ului este capacitatea sa de a replica.
1.9. Replicare ADN, transcriere, translație, transcripție inversă. Amplificarea ADN-ului. Biosinteza proteinelor, cod de aminoacizi. Organizarea genelor, structura genelor în pro- și eucariote, conceptul de clonare.
Replicarea este procesul de auto-duplicare a moleculelor de ADN, care are loc sub controlul enzimelor. Replicarea este efectuată înainte de fiecare diviziune a kernel-ului. Începe cu faptul că helixul ADN este temporar dezbrăcat sub acțiunea enzimei ADN polimerază. Pe fiecare dintre lanțurile formate după ruperea legăturilor de hidrogen, lanțul fiică al ADN-ului este sintetizat conform principiului complementarității. Materialul pentru sinteză este nucleotidele libere care sunt în nucleu.
Programul de replicare a ADN
Astfel, fiecare catenă polinucleotidică servește ca o matrice pentru o nouă catenă complementară (prin urmare, procesul de dublare a moleculelor de ADN se referă la reacțiile de sinteză a matricei). Ca rezultat, se obțin două molecule de ADN, fiecare dintre ele având un lanț rămas din molecula părinte (jumătate), iar celălalt - nou sintetizat. Și un lanț nou este sintetizat continuu, iar al doilea - primul sub formă de fragmente scurte, care apoi sunt reticulate într-un lanț lung cu o enzimă specială - ligază ADN. Ca rezultat al replicării, două noi molecule de ADN reprezintă o replică exactă a moleculei originale.
Semnificația biologică a replicării este în transmiterea precisă a informațiilor ereditare din celula mamă către celulele fiice, care are loc în diviziunea celulelor somatice.
1) N. Green, W. Stout, D. Taylor - Biologie.
2) Z.A. Shabarova și A.A. Bogdanov - Chimia acizilor nucleici și a polimerilor acestora.
3) A.P. Pekhov - Biologie și ginecologie generală.
4) A. Mikelson - Chimia nucleozidelor și nucleotidelor.
5) Z. Hauptman, Yu. Gref, H. Remane - Chimie organică
Transcripția este procesul de sinteză a ARN folosind ADN-ul ca matrice care apare în toate celulele vii. Cu alte cuvinte, transferul de informații genetice de la ADN la ARN este transferat.
Transcripția este catalizată de către polimeraza ARN dependentă de enzima ADN. Procesul de sinteză a ARN are loc în direcția de la capătul 5 'la capătul 3', adică lanțul ADN polimerazic se deplasează de-a lungul lanțului de matrice în direcția 3'-5 '.
Transcrierea constă în etape de inițiere, alungire și terminare. Unitatea transcripțională este un transcripton, un fragment dintr-o moleculă de ADN constând dintr-un promotor, o porțiune transcrisă și un terminator.
transkriptsii- Inițierea este un proces complex, care depinde de secvența ADN lângă secvența transcrise (a ueukariottakzhe și din regiunile mai îndepărtate ale genomului -enhanserovisaylenserov) și prezența sau absența factorilor razlichnyhbelkovyh.
Momentul tranziției polimerazei ARN de la inițierea transcripției la alungire nu este exact determinat. Trei evenimente biochimice majore ce caracterizează tranziția în cazul ARN-ului polimerazykishechnoy coli: separarea matrice factor sigma pervayatranslokatsiyamolekulyfermentavdol și stabilizare puternică a complexului de transcripție, care, în plus față de ARN polimeraza cuprinde creșterea lanțului de ARN și ADN transcrisă. Aceleași fenomene sunt de asemenea caracteristice pentru polimerazele ARN eucariote. Tranziția de la inițiere la alungire este însoțită de perturbarea legături între enzimă, promotor, factori de inițiere a transcripției, iar în unele cazuri - transferul ARN polimerazei într-o stare de competență în ceea ce privește elongație. Faza de Alungire se termină după eliberarea idissotsiatsiifermenta transcript în creștere din matricea (terminare).
Aproximativ 18 paruzucleotide sunt capturate în etapa de alungire în ADNc. Aproximativ 12 nucleotide din șirul de șablon ADN formează o helix hibrid cu capătul în creștere al lanțului de ARN. Pe măsură ce ARN-polimeraza se deplasează de-a lungul matricei din fața ei, țese și apoi restabilește dublul helix al ADN-ului. În același timp, se eliberează următoarea legătură a catenei de creștere a ARN din complex cu matricea și ARN polimeraza. Aceste mișcări trebuie să fie însoțite de o rotație relativă a polimerazei ARN și a ADN-ului.
Articole similare
-
Sursele și cauzele structurii pieței de putere a pieței au multe fațete, ceea ce se reflectă în ea
-
Bioarmificarea feței cu indicații și contraindicații ale acidului hialuronic, recenzii și rezultate
Trimiteți-le prietenilor: