Краткий паспорт специальности: «Молекулярная биология» 03.01.03
Формула специальности:
МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ – область науки, занимающаяся исследованием биополимеров, их компонентов и комплексов, структуры и функции генов и геномов.
Область исследования:
1.Физико-химия биополимеров, их компонентов и комплексов.
2.Геномы, их структура и функция.
3.Биосинтез нуклеиновых кислот и белков.
4.Молекулярная биология клетки.
5.Молекулярная энзимология.
6.Молекулярная вирусология и антивирусные вещества.
7.Генная, белковая и клеточная инженерия.
8.Биоинформатика.
Первичная структура ДНК
ДНКпохожана кока-колу
кока-кола |
ДНК |
|
вода |
вода |
|
сахар |
сахар |
|
(дезоксири- |
||
(сахароза) |
||
боза) |
||
|
||
фосфат |
фосфат |
|
(PO4-) |
(PO4-) |
|
кофеин |
основания |
|
(A,T,C,G) |
||
|
adenine
3,7-dihydro-1,3,7- 6-amino- trimethyl-1H- purine
purine-2,6-dione
Нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК) - нерегулярные биополимеры
3
2
1
Мономеры нуклеиновых кислот – остатки нуклеотидов
Строение нуклеотидов
1.Пуриновое или пиримидиновое азотистое основание
2.Пентоза – D-рибоза или D-2-дезоксирибоза, связанная гликозидной связью с основанием: нуклеозид
3.Остатки фосфорной кислоты
нуклеозид
γ β α
аденин
Дезоксиаденозинтрифосфат (дАТФ) – фосфорный эфир нуклеозида
Азотистые основания
Азотистые основания — это ароматические гетероциклические соединения,
производные пиримидина или пурина. Пять соединений этого класса являются основными структурными компонентами нуклеиновых кислот. ДНК и РНК различаются по одному основанию (Т в ДНК и U в РНК).
Пиримидиновые |
Таутомерные |
основания |
формы групп |
|
оксо амино |
|
|
|
|
|
|
|
|
кето- |
амино- |
|
|
урацил (U) |
|
|
тимин ( T) |
|
цитозин (C) |
|
|
пиримидин |
|
|
|||||||
|
2,4-диоксопиримидин |
5 -метилурацил |
Пуриновые |
H |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
основания
енол имино-
|
|
|
|
гуанин (G) |
|
|
аденин (A) |
|
|
пурин |
||||
|
|
|
|
|
Рибоза и дезоксирибоза:
пентозы, или пятиуглеродные сахара, содержщие пятичленное фурановое кольцо (фуранозы)
Две конформации углеводных остатков, встречающиеся в ДНК и РНК
• С2’- эндо (S)
• С3‘- эндо (N)
4’ |
1’ |
4’ |
1’ |
4’ |
1’ |
4’ |
1’ |
4’ |
1’ |
4’ |
1’ |
|
|
|
Син- и анти- конформации нуклеозидов
Анти
|
|
|
|
|
|
анти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
аденозин |
уридин |
|
гуанозин |
уридин |
|||
Син |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
син
N-гликозидная связь
•в изолированных нуклеозидах переход между син- и анти- конфор-
мациями (как и между С2’- эндо и С3’- эндо в пентозе) происходит довольно легко, хотя для пиримидинов предпочтительна анти- конформация
•в полинуклеотидной цепи конформация остатка «заморожена»