1
Фридрих Мишер — швейцарский физиолог, гистолог и биолог, учился в Базеле, Геттингене, Тюбингене и Лейпциге, в 1871 г. приват-доцент, в 1872 г. — профессор физиологии в Базеле. В 1869 году Фридрих Мишер открыл ДНК.
2
Нуклеиновые кислоты. Строение и основные функции
•Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные соединения со строго определенной линейной последовательностью мономеров.
•В каждом живом организме присутствуют 2 типа нуклеиновых кислот: рибонуклеиновая кислота (РНК) и дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). ДНК – наиболее крупные полимерные молекулы; их молекулярная масса варьирует от 1 000 до
•1 000 000 кД. Молекулярная масса одной из известных малых нуклеиновых кислот – транспортной РНК (тРНК) – составляет примерно 25 кД. Некоторая информация о размере молекул ДНК и РНК представлена на следующих слайдах.
3
ДНК
Таблица. Параметры некоторых молекул ДНК
Организм |
Число пар |
|
оснований |
||
|
||
Вирус SV40 |
5 100 |
|
Бактериоф |
110 000 |
|
аг Т4 |
|
|
Бактерия |
4 000 000 |
|
Е.со11 |
|
|
Дрозофила |
165 000 000 |
|
Человек |
2 900 000 000 |
Контурная |
Молекулярная |
длина, см |
масса, млн. |
1,7 10-4 |
3.4 |
3,7 10-3 |
73 |
0.14 2600
5,6 |
1,1 105 |
100 |
1,9 106 |
4
РНК
Таблица. Параметры молекул РНК бактерии Е. соl
Тип РНК |
Число |
Молекулярная |
|
оснований |
масса, тыс. |
Рибосомная |
|
|
23S |
3700 |
1200 |
16S |
1700 |
550 |
5S |
120 |
36 |
Транспортная |
75 |
25 |
Информационна |
1200 (средн.) |
390 (средн.) |
я |
|
5 |
СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ |
|||||
5'-Конец |
|
5' - 3' |
3'-Конец |
|
|
(P-конец) |
|
|
|||
|
|
|
(OH-конец) |
||
|
|
|
|
||
|
|
Сложноэфирные связи |
|
|
|
5' |
3' |
5' |
3' |
5' |
3' |
фосфат |
пентоза |
фосфат |
пентоза |
фосфат |
пентоза |
Основание |
Основание |
Основание |
|||
Нуклеотидное звено |
Гликозидные связи |
|
|
||
Общее строение полинуклеотидной цепи |
|
|
|||
6
Нуклеиновые кислоты. Строение и основные функции
•ДНК и РНК состоят из мономерных единиц – нуклеотидов, поэтому нуклеиновые кислоты называют полинуклеотидами. Чередующиеся остатки фосфорной кислоты и углевода – пентоза-фосфат-пентоза – (дезоксирибозы в случае ДНК и рибозы в случае РНК) образуют регулярную цепь (остов), в которой отдельные звенья связаны фосфодиэфирными связями. Вариабельными группами в полинуклеотидных цепях служат азотистые основания. Порядок, в котором расположены в нуклеиновой кислоте остатки нуклеотидов, называют первичной структурой нуклеиновой кислоты. Уникальность структуры и функциональная индивидуальность молекул ДНК и РНК определяются их первичной структурой. Схема сборки фрагмента нуклеиновой кислоты (ДНК) приведена на следующих двух слайдах.
7
СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
СБОРКА ПОЛИМЕРНОЙ ЦЕПИ ДНК из фрагментов фосфорной кислоты и дезоксирибозы8
СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
ПРИСОЕДИНЕНИЕ К ПОЛИМЕРНОЙ ЦЕПИ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ГЕТЕРОЦИКЛОВ
9
Структурная организация нуклеиновых кислот
•Каждый нуклеотид содержит 3 химически различных компонента: гетероциклическое основание, моносахарид (пентозу) и остаток фосфорной кислоты. В состав нуклеиновых кислот входят азотистые основания двух типов: пуриновые – аденин (Аde), гуанин (Gua) и пиримидиновые – цитозин (Сyt), тимин (Тhy) и урацил (Ura). На следующих слайдах приведены строение и номенклатура компонентов нуклеиновых кислот.
10
ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ, НУКЛЕОЗИДЫ И НУКЛЕОТИДЫ
Ф. Мишер (1869) (Швейцария)
Нуклеиновые основания
N N
N
N |
N |
NH |
Пиримидин |
|
Пурин |
11