КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ
Комлементарность –
взаимодополнительность, в основе которой лежит стерическое соответствие и вторичное образование водородных и ионных связей, гидрофобное и другие виды взаимодействий.
В основе комплементарности |
|
азотистых оснований НК лежит |
|
принцип образования максимума |
|
водородных связей |
54 |
NH O
C
NH N 
O |
... |
H |
H |
N |
|||
H3C |
|
|
|
|
|
|
N |
NH |
... |
N |
|
N |
|
|
N |
|
|
|
|
O |
|
|
N |
|
|
|
|
тимин |
|
|
аденин |
1,10 нм |
56 |
||
|
|
|
|
H
N H
O N
|
N |
H |
|
N |
N |
|
|
К цепи |
|||
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
N |
К цепи |
O |
H |
|
N |
|
|
|
|
|
|
H |
|
Цитозин |
|
|
|
Гуанин |
|
|
1,08 |
нм |
|
57 |
Правила Чаргаффа
1)количество пуриновых оснований равно количеству пиримидиновых оснований;
2)количество аденина равно количеству тимина; количество гуанина равно количеству цитозина;
3)количество оснований, содержащих аминогруппу в положениях 4 пиримидинового и 6 пуринового ядер, равно количеству оснований, содержащих в этих же положениях оксогруппу. Это означает, что сумма аденина и цитозина равна сумме гуанина и тимина.
58
Основой стэкинг взаимодействия являются силы притяжения или отталкивания между азотистыми основаниями, расположенными друг над другом вдоль одной цепи.
Это очень сложное взаимодействие, в котором принимают участие силы Вандерваальса, притяжение и отталкивание между имеющимися и наведенными диполями в азотистых основаниях, гидрофобное взаимодействие и сольватационные эффекты (связано ли основание лучше с водой или другими основаниями).
59
ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА ДНК
Структура ДНК у эукариотических клеток (около 3 млрд. пар оснований) отличается тем, что многократная спирализация ДНК сопровождается образованием комплексов с белками.
46 хромосом (хроматид) человека организованы в 23 пары. Средняя длина хромосомы составляет 130 млн. пар оснований и имеет длину 5 см. Если расположить все ДНК в В-конформации в линию, то их общая длина превысит 2 метра. Понятно, что уместить такой длины ДНК в ядре возможно только путем ее определенной упаковки- компактизации. При образовании третичной структуры ДНК человека происходит в среднем уменьшение ее размеров в 100 тысяч раз.
60
1-ЫЙ УРОВЕНЬ УПАКОВКИ ДНК
Нуклеосома, первый уровень упаковки. Двойная спираль ДНК почти дважды огибает комплекс гистоновых белков (октамер).
Иллюстрация Матиас Бадер (Mathias Bader)
61
Второй уровень упаковки. Структура «жемчужного ожерелья» ДНК закручивается в форме зигзага (b).
62
РНК имеют более простую структуру чем ДНК.
Цепи ДНК и РНК имеют сахарофосфатный полимерный скелет с располагающимися в сторону гетероциклическими азотистыми основаниями. В качестве сахара в РНК служит рибоза, а не дезоксирибоза, вместо тимина имеется урацил. Молекулы РНК значительно меньше молекулы ДНК. Большинство молекул РНК имеют однонитчатую структуру.
Известны 4 основных типа РНК: рибосомальная РНК (рРНК), информационная РНК (иРНК), транспортная РНК (тРНК) и малые интерферирующие РНК (si-РНК). Информационная РНК передает информацию с ДНК на рибосомы, где осуществляется синтез белков в клетке. Закодированная в последовательности триплетов АО информация определяет последовательность аминокислот в синтезируемых
белках. |
63 |
|