Нуклеиновые кислоты: структура и функции
Доказательства генетической роли ДНК Открытие нуклеиновых кислот –Ф. Мишер, 1869.Трансформация бактерий – Ф.Гриффитс, 1928-1931. 1944 г. - О. Эйвери, К. Мак-Леод и М. Мак-Карти доказали, что ДНК является генетическим материалом бактерий1952 г – А. Херши и М. Чейз доказали, что ДНК является генетическим материалом бактериофагов
Химический состав нуклеиновых кислот ДНК и РНК – линейные полимеры, состоят из последовательно расположенных структурных единиц - мономеровмономеры ДНК - дезоксирибонуклеотидымономеры РНК - рибонуклеотиды
Структура нуклеотида
Принцип комплементарности азотистых оснований Канонические пары оснований:Аденин – ТиминЦитозин - Гуанин
количество пуриновых оснований (A+Г) в молекуле ДНК всегда равно количеству пиримидиновых оснований (Т+Ц),количество аденина равно количеству тимина [А=Т, А/Т= 1]; количество гуанина равно количеству цитозина [Г=Ц, Г/Ц=1];соотношение (Г+Ц)/(А+Т)=К, где К - коэффициент специфичности, является постоянным для каждого вида живых организмов
Первичная структура нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) Определяется последовательностью нуклеотидов в полинуклеотидной цепиНуклеотиды соединяются с помощью ковалентных 3’, 5’- фосфодиэфирных связейЗа направление полинуклеотидной цепи принято направление от 5’ → к 3’-концу
Цепи в ДНК комплементарны и антипараллельны
Модель строения ДНК, предложенная Уотсоном и Криком (1953)
Параметры двойной спирали ДНК две цепи ДНК закручены в спираль вокруг общей осицепи комплементарны и антипараллельныазотистые основания находятся внутри молекулы ДНК, снаружи находится сахаро-фосфатный скелетдиаметр спирали - 2 нм, каждые 10 п.н. составляют один виток спиралиРасстояние между нуклеотидами – 0,34 нмОдин виток спирали – 3,4 нм
Химические связи, стабилизирующие вторичную структуру ДНК: Водородные связи – образуются между комплементарными основаниямиСтэкинг-взаимодействия – это гидрофобные связи, которые образуются между плоскими основаниями, которые расположены друг на другом в одной цепи ДНК
Отличия молекул ДНК и РНК
Биологические функции ДНК Хранение генетической информацииПередача генетической информацииРеализация генетической информацииИзменение генетической информации
Основные положения молекулярной биологии: ДНК - носитель генетической информации, реплицируется по принципу матричного синтеза РНК синтезируется на матрице ДНК, копируя определенный участок (ген)Белок синтезируется на матрице РНК, последовательность аминокислот в белке определяется последовательностью нуклеотидов в мРНК