Пространственная структура нуклеиновых кислот. А-РНК
•Структура двунитиевой РНК достаточно сильно отличается от структуры В-ДНК. Эту структуру называют А-РНК. Двойная А-спираль является правой, но наклон плоскости комплементарных гетероциклов по отношению к оси спирали существенно выше, чем в случае В-ДНК, и составляет около 200. Благодаря этому расстояние между плоскостями пар гетероциклов меньше, чем в случае В- ДНК, и составляет около 2,5 нм. Структуры А и В отличаются по конформации пентозы. У В-ДНК дезоксирибоза имеет конформацию C-2’-эндо, а рибоза в составе А-РНК – 3’-эндо-конформацию. Число пар нуклеотидов на один виток – около 11.
62
|
|
|
|
P O |
C5' |
|
N |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
4' |
|
|
|
|
3' |
1' |
|
|
||
|
|
|
2' |
|
|
|
O
P
5' |
O |
|
|
5' |
O |
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
4' |
|
|
1' |
4' |
1' |
|
|
|
|
|
|
3' |
|
2' |
|
3' |
2' |
|
|
|
|
|
|
C-3'-эндо |
|
|
|
C-2'-эндо |
|
5' |
O |
|
5' |
O |
|
|
|
||
4' |
1' |
4' |
|
1' |
3' |
2' |
3' |
|
2' |
|
C-2'-экзо |
|
C-2'-экзо |
|
|
|
|
С-3'-эндо |
|
|
5' |
O |
|
|
|
4' |
|
1' |
|
|
|
|
3' |
2' |
|
|
C-3'-эндо
63
Однонитиевые нуклеиновые кислоты. Шпилечные структуры. Псевдоузлы
•Комплементарные последовательности могут встречаться и в однонитевых структурах. Если эти последовательности антипараллельны, то это может привести к образованию так называемых «шпилек», состоящих из двуспирального стебля, образованного этими последовательностями, и соединяющей их петли из нескольких нуклеотидных остатков. Кроме того, большое значение для пространственной структуры РНК имеют псевдоузлы. Петли РНК могут в ряде случаев оказаться комплементарными некоторым, достаточно близко расположенным однонитиевым фрагментам. Если между ними образуются водородные связи, то возникает специфический элемент, пространственной структуры, называемый псевдоузлом.
64
СТРУКТУРА РИБОСОМАЛЬНОЙ РНК
А. Вторичная структура и доменная организация рибосомальной 16S РНК T.Thermophilus. 5'-домен обозначен синим цветом,
центральный — фиолетовым, 3'-major — красным и 3'-minor
— желтым. Спиральные участки пронумерованы от 1
до 45. 65
СТРУКТУРА РИБОСОМАЛЬНОЙ РНК
B. Вторичная структура и доменная |
|
организация 16S и 5S РНК |
|
T.Thermophilus. Шесть доменов |
|
обозначены разными цветами. |
|
спиральные участки |
|
пронумерованы от 1 до 101. |
66 |
|
|
СТРУКТУРА РИБОСОМАЛЬНОЙ РНК
C.Трехмерная структура рРНК малой субъединицы. Цвет доменов соответствует рис. А. Домены образуют отдельные блоки укладки.
D.Трехмерная структура рРНК большой субъединицы. Цвет доменов соответствует рис.В. В процессе укладки (фолдинга)67
домены сильно переплетаются друг с другом.
Однонитиевые нуклеиновые кислоты. Шпилечные структуры. Псевдоузлы
68
Взаимное расположение остатков гуанина в плоскости, перпендикулярной оси нуклеиновой кислоты в четырехнитиевой полигуаниловой кислоте
69
Квадруплексы. Такая структура может реализоваться либо при взаимодействии четырех параллельно ориентированных цепей, либо при антипараллельной взаимной ориентации каждой пары соседних нитей
70
Нуклеиновые кислоты. Основные функции
•Структура ДНК и РНК – способ «записи информации», обеспечивающий формирование в организме двух информационных потоков. Один из потоков осуществляет воспроизведение информации, заключенной в молекулах ДНК. Процесс удвоения молекул ДНК называют «репликация». В результате это процесса и последующего деления дочерние клетки наследуют геном родительской клетки, в котором содержится полый набор генов, или «инструкций» о строении РНК и всех белков организма.
71