Funcția biologică a acizilor nucleici (vezi pagina 234) se bazează în principal pe proprietatea bazelor pentru a forma perechi specifice (complementar) legate.
A. Îmbinarea bazei în ADN
Prima dovadă a existenței unor astfel de structuri a fost faptul că în fiecare tip de ADN (ADN) există aproximativ aceeași cantitate de adenină și timină. Același lucru se aplică și pentru guanină și citozină. Dimpotrivă, raportul (adenină + timină) / (guanină + citozină) variază în diferite organisme. Modelul structurii ADN propus în 1953 a făcut posibilă explicarea motivului pentru astfel de relații: ADN-ul intact constă din două lanțuri de polideoxi-nucleotide. Fiecare bază a unui lanț este legată de baza complementară a celuilalt lanț de punțile de hidrogen. Adenina este complementară timinei, guaninei și citozinei. Astfel, fiecare pereche constă dintr-o bază purină și una de pirimidină.
Complementaritatea dintre A și T, respectiv G și C, devine ușor de înțeles dacă luăm în considerare posibilele punți de hidrogen între baze. Grupurile amino (adenină, citozină, guanină) și grupele NH ale heterociclicilor (timină și guanină) acționează ca donatori (vezi pagina 14). Acceptorii posibili sunt grupările carbonil (timină, citozină, guanină) și atomi de azot ai heterociclilor. Perechea A-T poate forma două. iar perechea G-C are chiar trei poduri liniare și, prin urmare, deosebit de stabile. Uracilul, conținut în ARN în loc de timină, se comportă atunci când împerechează baza ca timina.
B. Structura ADN-ului
Perechea de bază, ilustrată în Schema A, implică milioane de legături în molecula ADN. Desigur, acest lucru este posibil numai dacă polaritatea ambelor lanțuri este diferită, adică ambele lanțuri au direcții opuse (vezi pagina 86). În plus, ambele lanțuri trebuie să fie răsucite ca o dublă helix. Datorită restricțiilor sterice cauzate de gruparea 2'-OH a restului de riboză, ARN nu formează structuri ca o dublă helix. Prin urmare, ARN are o structură mai puțin obișnuită decât ADN-ul (vezi pagina 88).
Conformarea predominantă a ADN-ului în celulă (așa-numitul B-ADN) este reprezentată schematic în Schema 1 și, de asemenea, pe p. 92. ca model van der Waals. În Schema 1, schema de bază a fosfatului deoxiriboză este prezentată sub forma unei benzi. Bazele (indicate aici ca benzi) sunt situate în interiorul elicopterului dublu. În consecință, această regiune a ADN-ului este nepolară.
Dimpotrivă, partea exterioară a moleculei este polară și încărcată negativ din cauza resturilor de carbohidrați și a grupărilor fosfatice ale miezului. Lanțurile de ADN din întreaga bandă formează două jgheaburi, numite "caneluri mici" și "groove mari".
Deoarece ambele lanțuri sunt conectate numai prin interacțiuni necovalente, dublul helix după încălzire sau incubare într-o soluție alcalină se descompune ușor în lanțuri separate (denaturate). Cu răcire lentă, lanțurile individuale dezordonate anterior formează din nou o dublă helix datorită asocierei de bază (molecula se reia). Procesele de de-și renaturație joacă un rol important în ingineria genetică (vezi pp. 254-258).
Funcțional, cele două fire ale ADN-ului nu sunt echivalente. Lanțul de codare (matrice, semantică) este unul care este citit în timpul transcrierii (vezi pagina 240). Este acest lanț care servește ca o matrice pentru PHK. Fâșia necodificată (antisens) în ordine este similară cu ARN (cu condiția ca T să fie înlocuit cu U). Este general acceptat să se dea structura genei ca o secvență a unei catene de ADN necodificatoare în direcția 5 '- 3'. Dacă citiți codonii în această direcție, apoi folosind codul genetic (vezi pagina 244), puteți reproduce secvența de aminoacizi a proteinei în ordine, de la terminalul N- la terminalul C.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: