3 7. Строение и физико-химические свойства днк. Методы исследования структуры днк

Направление 5’(слева) ---3’(справа)

Особая, двойная, комплементарная, антипараллельная

Первичная структура – последовательность чередования нуклеотида в полинуклеотидной цепи. Правила Чаргаффа: кол-во пуриновых осн=кол-ву пиримидиновых.(А-Т; Г-Ц)

Сама спирализуется в пространстве

Вторичная структура – двойная суперспираль( водородная связь; между парами нуклеотидов гидрофобные)

В-ДНК – готовится к моменту репликации (диаметр 2 нм, длина несколько см(нитевидные самые длинные), Mr=10⁷-10⁹). Шаг(смещение вдоль оси на повтор. в пространстве)=3,4 ангстрем. На виток 10 пар нуклеотидов, 0.34 ангстрем между нуклеотидами

Сахарофосфатный скелет; наиболее удобна для репликации

А-ДНК – шаг 2,8 А, 11 пар нуклеотидов на виток, в этой форме к транскрипции готовится

С-ДНК – 9 пар на виток, в интерфазном ядре, ни к чему не готовится.

Z-ДНК-готовится к кроссинговеру,двуцепочечная,палочная ДНК

У бактерий, вирусов, фагов 2-цепочечная замкнутая в кольцо; у ДНК-сод. вирусов –линейные 2цепочеч. формы с «липкими»концами , у фагов – одноцепоч. ДНК. Плазмиды – доп.маленькие кольцевые молекулы ДНК,нужны бактериям для устойчивости(против антибиотиков тоже)

Нуклеосома – в них надо сворачивать ДНК,для компактизации. Гистоновый остов – в виде молекулярного цилиндра, на него накручивается двуцепоч. ДНК, 1.75 витка на 1 нуклеосому. Между нуклеосомами линкерное ДНК.

Третичная структура

ДНК – «ожерелье», бусинки нуклеосомы. Суперспирализована в пространстве. Наматывается на гистоновый кор.

Итого: 2-нитевая ДНК—> укладка в нуклеосому 11НМ—> в соленоид 30НМ—> даёт петли в хроматиды—> метафазные хромасомы.

Физико-хим свойства:

*Mr=10⁷-10⁹ , структура нитевидная, при увелич концентрации –достаточно вязкие р-ры.

*Нативная плотность ДНК(1.69-1.73)

*Плавучая плотность(определяется при оседании в стакане высокоскоростн. центрифуги) чем больше ГЦА, тем больше плавуч. пл-ть.

*Денатурация – изменеие пространственного расположения цепей без разрыва ковал.связей. Может быть локальной. Хим агенты для денатурации: мочевина, формамид, изменение рН под действием хим препарата, изменение ионной силы. Ренативация – восстановление

*Кооперативный эффект – чем больше разорвалось, тем легче дальше рвать.

*tплавл ДНК – t при которой ДНК денатурирует на 50%. Tплавл ДНК человека=81,5 С

Методы исследования структуры ДНК

-Гибридизация ДНК – образование двунитчатой структуры ДНК из однонитчатых за счет возникновения водородных связей между комплементарными нуклеотидами. ДНК-зонд – небольшой фрагмент однонитчатой ДНК, используемый для поиска комплем.посл-тей в молекулах большего размера или среди набора разнообр. мол.ДНК.

-70ые годы – открытие рестриктаз – нуклеазы бакт.происхождения, разрушающие 2нит. Молекулы ДНК по специфич.посл-тям нуклеотидов(сайтам рестрикиции).

Развитие электрофореза полиакриламидным гелем позволяет отделять фрагменты др от др.

Блоттинг – перенос рестрикцированных фрагм. ДНК с полиакриламидного геля на фильтр.

Блот-гибридизация – метод идентификации участков ДНК, содержащих ДНК-зонды, среди электрофоретически разделенных фрагментов ДНК, фиксированных на твердом матриксе.

Блоттинг и блот-гибридизация необходимы чтобы расшифровать и в первичн.структурах разобраться.

Секвенирование ДНК – установление первичной структуры ДНК фрагментов