93. Днк. Нуклеотидный состав и структура днк. Работы э. Чергаффа, д. Уотсона и ф. Крика. Физико-химические свойства днк.
ДНК- чрезвычайно длинные полимерные цепи, сост-е из многих тысяч соед-х др. с др. мономерных ед-ц ─ дезоксирибонуклеотидов 4 разных типов, образ-е специфич-е послед-сти для кажд орг-ма. 1. Чергафф определял нуклеотидный состав: 1) препараты ДНК выделил из разл-х тк-ей одного и того же орг-ма→ имели один и тот же состав; а в разл-х организмах→различный нуклеотидный состав. 2) нуклеотидный состав не зависит от возраста; 3) кол-во остатков А= кол-ву Т, Г=Ц (правило Чергаффа). 2. 1953 г Уотсон и Крик:описали впервые трехмерную стр-ру ДНК, модель в виде двойной спирали. Это дало начало молекулярной биологии.
Стр-ра ДНК. 1953 г была опубликована в журнале «Nather». Согласно дан. модели мол-ла ДНК:
Состоит из 2-х правозакруч-х полинуклеот-х цепей, т.о.,что обр-ся двойная спираль (дуплекс); нуклеот-е цепочки антипарал-ны: гидрофобные (пуриновые и пиримидиновые основания) обращены внутрь дуплекса и расположены перпенд-но дан. оси, стопочкой парал-но др. др. на опр-м расст-ии. Кажд. Пиримидин-е основание одной цепи спарено с лежащим в той же плоскости пуриновым основанием др.цепи с пом-ю водор-х связей (А-Т, Г-Ц ─ комплемент-е основ-я).
Гидрофильные гр-пы, кот-е сост-ют остов полипепт-х цепей, распол-ся на внешн. стороне дуплекса.
Комплимент-я пара оснований повернута на 36º относ-но др. др.
Две полинуклеот-е цепочки в дуплексе отлич-ся, как нуклеот-м составом, так и нуклеот-й последоват-ю, но они комплиментарны др. др.; осн-ми стабилизир-ми силами дуплекса явл-ся: водор-е связи между комплимент-ми основ-ми, электростатич-е взаимод-я между отриц-ми зарядами Н3РО4 и соотв-ми полиионами (металлами, белками «+» заряженными). Вскоре после этого открытия были предложены др. модели, кот-е не отрицали осн-х понятий, но лишь изменились параметры.
Третичная структура ДНК. В кл-ке мол-ла ДНК нах-ся в виде супер спирализованной стр-ры, кот-я предст-ет собой перекрученный кольцевой дуплекс. Степень перекручивания сост-ет один виток на 200-250 нуклеотидных пар.
Физико – химические свойства ДНК. Из осн-х св-в, явл-ся то, что под действием разл-х физ-х и хим-х возд-й 2-х цепочечная мол-ла ДНК может быть раскручена ─ процесс денатурации, процесс термич-й денатурации ─ плавление. Оптич-я плотность ─ интенс-сть поглощ-я УФ области.
Интенсивность ─ получ-ся из суммы интенс-го поглащ-я каждого основания, но УФ поглощ-е из-за выс-й степени орг-ции (дуплекс) поглощает меньше , чем по теории ─ гипохромный эффект.
t пл. ─ t при кот-й прирост УФ поглощения сост-ет ½ УФ max поглощения, темпер-ра при кот-й разруш-ся половина комплимент-х пар ( в пределах от 75º-95º оптимальная 85º), зав-т от комлимент-х пар: чем > водородных связей, тем > t пл. ( А-Т ─2-ве водородные связи, Г-Ц ─ три).
Одной из предложенной эмпирич-й завис-сти t пл. от сод-я комплимент-х пар явл-ся след-е:
Т пл. = 69,3 + 0,41 (% Г+ % Ц)
Пиримидиновое основание
Тимин (5-метил-2,4-диоксопиримидин, Цирозин (4-амино-2-оксопиримидин)
5-мецил-урацил)
Пуриновые основания
Аденин (6-аминопурин) Гуанин (2-амино-6-оксопурин)