4.1.2.Структура нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты являются линейными полимерами. Остов нуклеиновой кислоты имеет одинаковое строение по всей длине молекулы и состоит из чередующихся групп: пентоза-фосфат-пентоза (рис.74). Основания занимают боковые положения и являются вариабельными группами (то есть, изменяющимися вдоль длины молеку- лы)

АО АО АО АО

| | | |

Ф – Р Ф – Р Ф – Р Ф – Р

остаток

Нуклеотида фосфодиэфирная связь

Рис.74. Схема фрагмента полимера нуклеиновой кислоты (Ф-остаток

Фосфорной кислоты; р – сахар пентоза , ао - азотистое основание.)

Концы полинуклеотидов различаются по структуре: на одном конце находится 5-фосфатная группа(5`-конец), на другом - свободная 3-ОН группа (3`-конец).

Мономеры соединяются сложной эфирной связью, образованной в результате отщепления водорода от фосфатного остатка на 5'-конце одного мононуклеотида и 3'–гидроксильной группы пентозного остатка другого мононуклеотида и называемой 3,5-фосфодиэфирной связью (рис.75).

Соединение осуществляется при участии фермента полимеразы, который обеспечивает присоединение фосфатной группы следующего нуклеотида к гидроксильной группе предыдущего нуклеотида, стоящего в положении 3'. Благодаря отмеченной особенности данного фермента рост цепи происходит только на одном конце: там, где находится свободная ОН-группа в положении 3', то есть на 3'-конце. Таким образом,

^{5 ′}С О ^5′С О

│

^4′С С^1′― аз.осн.1 ^4′С С^1′

^3′С С^{2′ 3′}С С^2′

│

ОН Н Н

Отщепление Н₂О

О Н О

│ 3,5-фосфодиэфирная │

ОН ― Р ═ О связь НО-Р ═ О

│ │

О О

│ │

^5′С О ^5′С О

^4′С С^1′― аз.осн.2 ^4′С С^1′

^3′С С^{2′ 3′}С С^2′

│ │

ОН Н О Н

Рис.75. Схема образования 3,5-фосфодиэфирной связи

рост цепи нуклеиновой кислоты осуществляется только в направлении 5' → 3' (рис.76).

Разные нуклеиновые кислоты отличаются числом, составом и характером чередования нуклеотидов в молекуле и представляют собой уникальные структуры, индивидуальность которых определяется пер- вичной структурой, которая у молекулы РНК обозначаются записью:

5'-А-У-У-Г-Ц-У-Ц-А-3',

а у молекулы ДНК отмечается приставкой «д» (дезокси-):

5'- д (Г-Г-Ц-Ц-А-Т-Г-Ц………..) - 3' ,

Рис.76. Схема полинуклеотидной цепи с указанием направления роста