11. Нуклеиновые кислоты, их строение, локализация, значение

Нуклеиновые кислоты — это биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. В состав нуклеотида входят азотистое основание, остаток сахара-пентозы и остаток ортофосфорной кислоты. Выделяют два типа нуклеиновых кислот: рибонуклеиновую (РНК) и дезоксирибонуклеиновую (ДНК). ДНК включает четыре типа нуклеотидов: аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г) и цитозин (Ц). В состав этих нуклеотидов входит сахар де-зоксирибоза. Для ДНК установлены правила Чаргаффа: 1) количество адениловых нуклеотидов в ДНК равно количеству тимидиловых (А = Т); 2) количество гуаниловых нуклеотидов в ДНК равно количеству цитидиловых (Г = Ц); 3) сумма адениновых и гуаниновых нуклеотидов равна сумме тимидиловых и цитидиловых (А + Г = Т + Ц). Структура ДНК была открыта Ф. Криком и Д. Уотсоном (Нобелевская премия по физиологии и медицине 1962 г.). Молекула ДНК представляет собой двуцепочечную спираль. Нуклеотиды соединяются между собой через остатки фосфорной кислоты,образуя фосфодиэфирную связь, при этом азотистые основания направлены вовнутрь. Расстояние между нуклеотидами в цепи равно 0,34 нм. Нуклеотиды разных цепей соединяются между собой водородными связями по принципу комплиментарности: аденин соединяется с тимином двумя водородными связями (А = Т), а гуанин с цитозином — тремя (Г =Ц). Важнейшим свойством ДНК является способность к репликации (самоудвоению). Основной функцией ДНК является хранение и передача наследственной информации. Она сосредоточена в ядре, митохондриях и пластидах. В состав РНК входят также четыре нуклеотида: аденин (А), ура-цил (У), гуанин (Г) и цитозин (Ц). Остаток сахара-пентозы в ней представлен рибозой. РНК — в основном одноцепочечные молекулы. Выделяют три вида РНК: информационную (и-РНК), транспортную (т-РНК) и рибосомальную (р-РНК). Все они принимают активное участие в процессе реализации наследственной информации, которая с ДНК переписывается на и-РНК, а напоследней осуществляется уже синтез белка, т-РНК в процессе синтеза белка приносит аминокислоты к рибосомам, р-РНК входит в состав самих рибосом.

12.Роль ДНК и РНК в передаче наследственной информации. Основные этапы: транскрипция, процессинг, трансляция. Главную роль в процессе передачи и реализации наследственной информации играют нуклеиновые кислоты. Основная биологическая функция ДНК заключается в хранении, постоянном самовозобновлении, самовоспроизведении и передаче генетической информации клетке. Информация хранится в последовательности нуклеотидов. Эта последовательность нуклеотидов, или генетический код, контролирует последовательность аминокислот в молекуле белка. ДНК является матрицей для построения иРНК. ДНК принимает участие только в одном этапе биосинтеза белка: транскрипции.

Транскрипция –синтез РНК с использованием ДНК в качестве матрицы. В результате возникает 3 типа РНК: матричная (мРНК), рибосомная (рРНК), транспортная (тРНК). Стадии транскрипции: 1). Инициация – образование нескольких начальных звеньев РНК. 2). Элонгация – продолжается дальнейшее расплетение ДНК и синтез РНК по кодирующей цепи. 3). Терминация – когда полимераза достигает терминатора (точки отсчета транскрипции), она немедленно отщепляется от ДНК, локальный гибрид ДНК-РНК разрушается и новосинтезированная РНК транспортируется из ядра в цитоплазму. Транскрипция заканчивается. Трансляция –синтез полипептидной цепи с использованием мРНК в роли матрицы. В трансляции участвуют все три основных типа РНК: м-, р -, тРНК. мРНК является информационной матрицей; тРНК «подносят» аминокислоты и узнают кодоны мРНК; рРНК вместе с белками образуют рибосомы, которые удерживают мРНК, тРНК и белок и осуществляют синтез полипептидной цепи. Процессинг - совокупность биохимических реакций, при которых пре-РНК укорачиваются, подвергаются химическим модификациям, в результате которых образуются зрелые РНК. В этом процессе участвует четвертый тип РНК – малая ядерная РНК (мяРНК).