Основы наследственности

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)

Макромолекула (одна из трех основных, две другие

— РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов.

ВДНК встречается четыре вида азотистых оснований (аденин, гуанин, тимин и цитозин). Азотистые основания одной из цепей соединены

с азотистыми основаниями другой цепи

водородными связями согласно принципу комплементарности: аденин соединяется

только с тимином, гуанин — только с цитозином.

ДНК была открыта Иоганном Фридрихом Мишером в 1869 году.

Структура двойной спирали ДНК была предложена

Френсисом Криком и Джеймсом Уотсоном

в 1953 году на основании рентгеноструктурных данных (Нобелевская премия по физиологии или медицине 1962 г.)

Структура ДНК

ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков — нуклеотидов.

Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы.

Вподавляющем большинстве случаев макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали».

Состав ДНК

. Нуклеотиды соединены между собой в длинные полинуклеотидные цепи. Эти цепи попарно объединяются при помощи водородных связей во вторичную структуру, получившую название двойной спирали.

Внутри одной цепи ДНК соседние нуклеотиды соединены фосфодиэфирными связями, которые формируются в результате взаимодействия между 3'- гидроксильной (3'—ОН) группой молекулы дезоксирибозы одного нуклеотида и 5'-фосфатной группой (5'—РО3) другого.

Асимметричные концы цепи ДНК называются 3' (три прим) и 5' (пять прим).

Полярность цепи играет важную роль при синтезе ДНК (удлинение цепи возможно только путём присоединения новых нуклеотидов к свободному 3'-концу).

Вид структуры ДНК

Каждая цепь спирали представлена молекулой, построенной из нуклеотидов. В каждый нуклеотид входит один из четырех типов азотистых оснований:

пуриновые:

аденин (A), гуанин (G) пирамидиновые: цитозин (C), тимин (T).

Пространственная конфигурация их различна и количество таких связей между оснований неодинаково.

Поэтому они могут соединяться только попарно. То есть две цепи

двухспиральной молекулы ДНК

комплементарны друг другу( цепи всегда состоят из пар: A-T или G-C .

Рибонуклеиновая кислота (РНК)

Так же, как ДНК , РНК состоит из длинной цепи нуклеотидов.

Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара рибозы и фосфатной группы. Последовательность нуклеотидов позволяет РНК кодировать генетическую информацию.

Все клеточные организмы используют РНК (мРНК) для программирования синтеза белков.

Сравнение с ДНК

•ДНК содержит сахар дезоксирибозу, РНК — рибозу, у которой есть дополнительная, по сравнению с дезоксирибозой, гидроксильная группа. Эта группа увеличивает вероятность гидролиза(разложения) молекулы, то есть уменьшает стабильность молекулы РНК.

•Нуклеотид, комплементарный аденину, в РНК не тимин, как в ДНК, а урацил — неметилированная форма тимина.

•ДНК существует в форме двойной спирали, состоящей из двух отдельных молекул. Молекулы РНК, в среднем, гораздо короче и преимущественно одноцепочечные.

Виды РНК

•информационные (матричные) мРНК передают закодированную в ДНК информацию о структуре белка от ядра клетки к рибосомам, где и осуществляется синтез белка;

•транспортные тРНК собирают аминокислоты в цитоплазме клетки и переносят их в рибосому; молекулы РНК этого типа "узнают" по соответствующим участкам цепи информационной РНК, какие аминокислоты должны участвовать в синтезе белка;

•рибосомные РНК обеспечивают синтез белка определенного строения, считывая информацию с информационной (матричной) РНК.