ACIDUL NUCLEIC - o clasă de biopolimeri responsabili pentru stocarea, transferul și traducerea informațiilor genetice; componente universale ale tuturor organismelor vii.
Există două tipuri de AN k. Dezoxiribonucleic (ADN) și ribonucleic (ARN), componentele de carbohidrați sunt prezentate la ryh-dezoxiriboză (cm.) Și riboză (cm.), Respectiv. Biol, rolul NA acestor tipuri. Se află în faptul că, în majoritatea organismelor vii, ADN-ul poarta funcția de stocare și reproducere a informației genetice, în timp ce ARN-ul este responsabil pentru punerea în aplicare a acestor informații în timpul sintezei proteinelor (vezi. Acidul dezoxiribonucleic. Acidul ribonucleic) .
Distingem următoarele tipuri principale de ARN: informații sau matrice (mRNA sau ARNm), care servește ca o matrice pentru sinteza proteinelor; ribozomal (rRNA), care este o componentă a aparatului de sinteză a proteinelor din celula-ribozom (vezi); transport (tRNA), funcția căreia constă în transferul aminoacizilor activi la locul de sinteză a proteinelor - ribozomul. ARN servește drept material genetic al multor viruși.
Pentru AN. Au fost descoperite în 1868, chimistul elvețian Misha rom (F. Miescher), să-ing a arătat că acestea sunt localizate în nuclee de celule care au proprietăți acide și, spre deosebire de proteinele contin fosfor.
Din punct de vedere chimic, NC sunt polinucleotide constând din unități monomere - așa-numitele. mononucleotide (nucleotide). Fiecare nucleotid conține una din cele patru tipuri de baze azotate: purine - adenina (A) și guanină (G) și pirimidinele - citozină (C) și timina (T). În nucleotidele ARN, uracilul (U) este prezent în locul timinei. Baza, legată de carbohidrați - pentoza, formează așa-numitele. o nucleozidă, a cărui derivat fosforilat este denumită nucleotidă. Nucleotidele din N. k sunt conectate prin intermediul unei legături fosfodiestere, unde R este H (hidrogen) pentru ADN și OH (hidroxil) pentru ARN.
Specificitatea compușilor de azot este determinată de ordinea alternării bazelor azotate, care determină așa- Structura primară este stabilită pentru multe tRNAs, rRNAs și mRNAs, precum și un număr de virusuri și bacteriofagi care conțin ARN și ADN. Structura N. spațială definită prin interacțiuni necovalente. legături de hidrogen între baze, interacțiuni hidrofobe între planele bp interacțiuni electrostatice cu grupările fosfat încărcate negativ și contrari.
Realizarea majoră a biologiei moleculare (vezi). A fost descoperirea în 1953 J .. Watson și Crick dublu helix a ADN-ului, în molecula un roi de două antiparalel aranjate în lanțul de zahăr sunt deținute prin legături de hidrogen între adenină și timină sau guanina și citozina. Secvența bazelor azotate într-o singură catenă determină secvența bazelor în cealaltă. Dimensiunile perechilor complementare A-T și G-C sunt aceleași. Acest lucru permite lanțul nucleotidică constând din perechi de baze complementare în secvențe aleatoare ori în dublu helix corectă (structura secundară H. To.). În condiții fizice, dublul helix al ADN-ului este aproape de așa-numitul. B-formă, într-un roi de perechi de baze situate una peste alta (suprapuse), perpendicular pe axa elicei.
La o întoarcere a spiralei există 10 perechi de baze. În soluția de sare, numărul de perechi de baze azotate pe o rotație a spiralei variază, scăzând odată cu creșterea concentrației de sare în p-re și scăderea temperaturii.
Spre deosebire de ADN, care constă, de regulă, din două lanțuri, moleculele ARN conțin, de obicei, un lanț. Acest lanț, îndoit și înfășurat pe sine, formează regiuni dublu-elicoidale (adesea cu defecte), din care așa-numitul structura terțiară a acizilor nucleici Secțiunile cu două elici ale ARN diferă semnificativ în geometria lor din formele B ale ADN și aparțin așa-numitei. Forma A, care poate apărea în ADN, dar cu o umiditate relativă redusă a medicamentului. Helixul formei A este mai neîntrerupt, pentru una din rotirile sale există 11-12 perechi de baze azotate. Perechile sunt înclinate și deplasate puternic de la axa helixului până la periferie. Deoarece interacțiunea non-covalente între lanțurile la AN. Slabe, structurile superioare N. K. terțiare și secundare, când temperatura sau prin dizolvarea medicamentului în solvenți neapoși. Procesul de rupere a unei structuri dublu-elicoidale se numește o tranziție spirală-bobină sau o fuziune. În procesul de topire dublu helix este separat în lanțurile sale constitutive, ceea ce conduce la o modificare a caracteristicilor hidrodinamice și optice la AN. Prin scăderea temperaturii la molecula N.. Sunt capabile să reducă structurii secundare. Această proprietate este larg utilizată pentru a produce molecule "hibride" care conțin lanțuri de ADN și ARN. O caracteristică distinctivă a balamalelor cu dublă helix este o rigiditate foarte înaltă de îndoire, astfel încât segmentele care conțin până la 100 de perechi de baze sunt aproape drepte. Dar, deoarece numărul de perechi de baze azotate din ADN este mare, ADN-ul liber în p-re formează o încurcătură liberă. Prin urmare, necesitatea unor mecanisme speciale care să asigure ambalarea ADN compactă în cromozomi. Acest lucru se realizează prin formarea unui superhelix al unei spirală dublă. În ADN-ul procariotic inelar, supracolarea apare atunci când unghiul de rotație între perechi de baze de azot se schimbă. Ultra-elicoidale ADN au energie la cer elastic excesiv poate fi utilizat într-o varietate de procese biochimice,, în special în reglarea activității genei, stimularea anumitor reacții de biosinteză. Enzimele speciale (topoizomeraze) mențin gradul necesar de super-helicitate a inelului ADN.
N. Sinteza To. In celula conform principiului de copiere molecula matrice proteine polimerazele, în care reacția de policondensare are loc cu eliminarea pirofosfat-ing nukleozidtrifosfa. Secvența bazelor azotate din molecula de produs a acestui proces enzimatic este determinată de secvența bazelor azotate din matricea moleculei. Sinteza ADN se numește replicare (cm.) și realizată complex de proteine care constă din proteine ADN-polimerazei, separarea nucleaze catena ADN, ligazele etc. Sinteza ARN - (. Cm) .. Transcrierea provine din ADN-ul și ARN polimerază matrice citiți unul, numit așa. însemnând, firul unei elicoidale duble. În procesul de transcriere, se formează o copie ARN a genei (a se vedea). Secvența bazelor mRNA conține informații pentru sinteza proteinelor specifice. Fiecare proteină de aminoacizi corespunde anumitor triplete de nucleotide - triplete, formând un cod genetic (vezi). Prin urmare, modificările secvenței de nucleotide din mutațiile ADN (vezi) afectează structura proteinelor sintetizate, afectează funcția lor și informațiile ereditare. Denaturarea informațiilor genetice pot fi responsabile de boli ereditare (cm.), De exemplu, anemia celulelor secera, fenilcetonurie, sau anomalii ereditare, de exemplu, albinism. Mutațiile pot fi preluate prin selecție naturală și servesc drept factor de evoluție. Frecvența mutațiilor naturale este foarte scăzută, dar este semnificativ crescută atunci când este expusă la radiații ionizante, ultraviolete sau chimice. mutageni. In timpul evolutiei organismelor vii s-au dezvoltat mecanisme eficiente de reparare (reducere) la AN. Elimină daune în moleculele lor (a se vedea. Reparația daune genetice).
În conformitate cu el. structura catenei polinucleotidice, există trei grupe de metode pentru a cuantifica NA. Conținutul bazelor azotate [utilizate, în general, definirea valorilor de absorbție în porțiunea ultraviolet a spectrului, adică. e. prin spectrofotometrie (cm.)], conținutul componentei carbohidrat [tipuri de reacție colorat (a se vedea. Carbohidrați]], prin cantitatea de fosfor. Metodele spectrofotometrice oferă rezultate satisfăcătoare numai cu o cantitate mică de impurități din proba studiată. Metodele celui de-al doilea grup sunt specifice tipului de acizi nucleici și permit identificarea ADN-ului de la ARN.
Bibliografie: Chimia organică a acizilor nucleici, ed. NK Kochetkova și E. I. Budovskii, M. 1970; Chimia și biochimia acizilor nucleici, ed. IB Zbarsky și SS Debow, JI. 1968 Shabarova 3. A. și Bogdanov AA Chimia acizilor nucleici și componentele acestora, M. 1978; Chromatin, Cold Spr. Harb. Symp. Quant. Biol. v. 42, pt. 2, 1978; Manual de biochimie și biologie moleculară, acizi nucleici, ed. de G. D. Fasman, v. 1, Cleveland, 1975.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: