Молекулярная структура нуклеиновых кислот
Лекция 2. Молекулярная структура нуклеиновых кислот Хронология открытий, подготовивших создание Уотсоном и Криком модели двойной спирали ДНК 1869 г. Обнаружен нуклеин. Современное название -хроматин. Фридрих Мишер - швейцарский врач. 1889 г. Нуклеин разделен на нуклеиновую кислоту и белок. Появился термин "нуклеиновая кислота". Рихард Альтман. 1900 г. Все азотистые основания были описаны химиками. 1909 г. В нуклеиновых кислотах обнаружены фосфорная кислота и рибоза. Левин 1930 г. Найдена дезоксирибоза. Левин. 1938 г. Рентгеноструктурный анализ показал, что расстояние между нуклеотидами в ДНК 3,4 А. При этом азотистые основания уложены стопками. Уильям Астбюри, Флорин Белл. 1947 г. С помощью прямого и обратного титрования установлено, что в ДНК есть водородные связи между группами N-H и С=О. Гулланд 1953 г. С помощью кислотного гидролиза ДНК с последующей хроматографией и количественным анализом установлены закономерности: А/Т=1; Г/Ц=1; (Г+Ц)/ (А+Т)=К - коэффициент специфичности, постоянен для каждого вида. Эрвин Чаргафф. Правила Чаргаффа. В ДНК всегда А/Т=1; Г/Ц=1; (Г+Ц)/(А+Т)=К -коэффициент специфичности, постоянен для каждого биологического вида. ![]() 1. Нерегулярность. Существует регулярный сахарофосфатный остов, к которому присоединены азотистые основания. Их чередование нерегулярно. 2. Антипараллельность. ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, ориентированных антипа-раллельно, т.е. идущих навстречу друг другу. 3'-конец одной цепи расположен напротив 5-конца другой. 3. Комплементарность (дополнительность). Каждому азотистому основанию одной цепи соответствует строго определенное азотистое снование другой цепи. Соответствие их друг другу задается химической структурой оснований. Пурины - более длинные основания, и поэтому для сохранения равномерной толщины двойной цепи они могут связываться только с более короткими пиримидинами. Пурин и пиримидин в паре образуют водородные связи. В паре А-Т две водородные связи, в паре Г-Ц — три. 4. Наличие регулярной вторичной структуры. Две комплементарные, антипараллельно расположенные полинуклеотидные цепи образуют правые спирали с общей осью. Формы двойной спирали ДНК Существуют несколько форм двойной спирали ДНК. ![]()
спирали. Соседние комплемен-тарные пары повернуты друг относительно друга на 36о. Диаметр спирали 20Å, причем пуриновый нуклеотид занимает 12Å, а пиримидиновый - 8Å.
А-форма - 11 пар азотистых оснований на виток. Плоскости азотистых оснований отклонены от нормали к оси спирали на 20°. Отсюда следует наличие внутренней пустоты диаметром 5Å. Высота витка 28Å. Такие же параметры у гибрида из одной цепи ДНК и одной цепи РНК. С-форма - шаг спирали 3lÅ, 9,3 пар оснований на виток, угол наклона к перпендикуляру 6°. Все три формы - правозакрученные спирали. Есть еще несколько форм правых спиралей и всего одна левая спираль (Z -форма). Высота витка в Z-форме -44.5Å, на виток приходится 12 пар нуклеотидов. Ни А-, ни Z- формы не могут существовать в водном растворе без дополнительных воздействий (белки или суперспирализация). Нуклеиновые кислоты являются нерегулярными полимерами, мономеры которых - нуклеотиды ![]() В РНК пентоза - рибоза. В ДНК - дезоксирибоза. ![]() Нуклеотиды соединяются друг с другом в полимерную цепочку с помощью фосфодиэфирных связей. Азотистые основания не принимают участия в соединении нуклеотидов одной цепи. ![]() ФункцииДНК 1. ДНК является носителем генетической информации. Функция обеспечивается фактом существования генетического кода. 2. Воспроизведение и передача генетической информации в поколениях клеток и организмов. Функция обеспечивается процессом репликации. 3. Реализация генетической информации в виде белков, а также любых других соединений, образующихся с помощью белков-ферментов. Функция обеспечивается процессами транскрипции и трансляции. Oтличия между ДНК и РНК
Виды РНК
Источники: Дымшиц Г.М. Молекулярная биология: http://www.medliter.ru/?page=get&id=012131 Задания для студентов1. Изучите материал на странице: ДНК как носитель информации жизни Выполните данные там задания. Просмотрите размещённые там видеофильмы.
Ваша оценка:
|