Нуклеиновые кислоты (ДНК
иРНК)
–это биополимеры
(полинуклеотиды), состоящие из мононуклеотидов, соединѐнных фосфодиэфирными связями.
ДНК хранит наследственную информацию, т.е. информацию о первичной структуре белков данного организма, а РНК (мРНК, тРНК и рРНК) еѐ реализуют, т.е. участвуют в синтезе белков
Функции РНК:
м-РНК является копией гена и матрицей (планом) для синтеза белка
т-РНК осуществляет транспорт аминокислот к месту синтеза белка и встраивает аминокислоту в полипептидную цепочку в соответствии с кодоном
р-РНК вместе с белками формирует рибосому – место синтеза белка
Первичная
структура
нуклеиновых кислот –
линейная последовательность мононуклеотидов, соединѐнных прочной ковалентной фосфодиэфирной связью. Начало молекулы - 5′-конец, где к пятому атому углерода в пентозе присоединено три остатка фосфорной кислоты. У последнего нуклеотида в полинуклеотидной цепочке у третьего атома углерода в пентозе свободная ОН-группа. Эта часть называется 3′ -конец
Закономерности нуклеотидной последовательности ДНК
Все соматические клетки организма в любом возрасте, при любых физиологических состояниях
иусловиях жизни имеют один и тот же нуклеотидный состав ДНК
Сумма пуриновых оснований ДНК равна сумме пиримидиновых: А+Г = Т+ Ц
Количество аденина равно количеству тимина, а
гуанина – цитозина: |
А= Т, Г=Ц |
От вида к виду нуклеотидный состав ДНК варьирует, для характеристика вида введен коэффициент видовой специфичности ДНК: отношение А+ Т / Г + Ц характерно для каждого вида организмов (для человека 1,5)
Вторичная структура НК
Вторичная структура РНК – одна полинуклеотидная цепь, м.б. в виде спирали, петель, «клеверного листа», сферы:
р-РНК |
т-РНК |
Вторичная структура ДНК – |
|
две полинуклеотидные цепи, |
|||
|
|
||
|
|
комплиментарные друг другу |
Вторичная структура нуклеиновых кислот формируется за счѐт водородных связей между комплиментарными азотистыми основаниями (между аденином и тиминой (урацилом в РНК) две водородные связи, между гуанином и цитозином – три).
Вторичная структура р-РНК
Вторичная структура т-РНК
Компактизация ДНК
В хроматине дезоксирибонуклеиновая кислота связана с разнообразными белками, среди которых можно выделить две основные группы – гистоны и негистоновые белки. Начальный этап упаковки ДНК осуществляют гистоны, более высокие уровни обеспечиваются другими белками.
Гистоны представляют собой маленькие (ММ 10000-12000 Да) белки, содержащие большое количество положительнозаряженных аминокислот – лизина и аргинина. Существует пять различных типов гистонов, названных H1, H2A, H2B, H3,
H4.
Гистоны H2A, H2B, H3, H4, называемые кóровыми гистонами (от англ. core — сердцевина), формируют нуклеосому, представляющую собой белковую глобулу, вокруг которой накручена нить ДНК (146 пар нуклеотидов, т.е. примерно 1, 75 витка). Гистон H1 называемый линкерным гистоном (от англ. link — связь), связывается с внешней стороной нуклеосомы, фиксируя на ней нить ДНК.