DNA monoméru. Čo monoméry tvorí molekulu DNA?

Nukleovej kyseliny, najmä DNA, je dobre známe v odbore. To sa vysvetľuje skutočnosťou, že sú bunky, látky, ktoré majú vplyv na ukladanie a vysielanie svojej genetickej informácie. DNA stále otvorené v roku 1868, F. Miescher je molekula so silnými kyslými vlastnosťami. Vedci identifikovali ju z jadier bielych krviniek - buniek imunitného systému. V priebehu nasledujúcich 50 rokov, štúdium nukleových kyselín sa vykonáva občas, pretože väčšina vedcov verilo biochemikov hlavné organické látky zodpovedné vrátane dedičných zvláštností, proteínov.

Vzhľadom k tomu, dekódovanie štruktúry DNA, vykonávané Watson a Crick v roku 1953 začínajú vážne štúdii, sa zistilo, že, deoxyribonukleová kyselina - je polymér a DNA monoméry sú nukleotidy. Ich typy a štruktúry budú študované u nás v tejto práci.

Nukleotidy ako štruktúrne jednotky genetickej informácie

Jednou zo základných vlastností živej hmoty - je zachovanie a prenos informácií o štruktúre a funkcii buniek a celého organizmu. Táto úloha sa vykonáva deoxyribonukleovej kyseliny a DNA monoméry - nukleotidy predstavujú akúsi "stavebných blokov", z ktorej je jedinečný dizajn a postavený látok dedičnosti. Predpokladajme, čo príznaky vedené voľne žijúcich živočíchov, vytvára Supercoil nukleové kyseliny.

Ako sa tvorí nukleotidy

Ak chcete odpovedať na túto otázku, potrebujeme nejaké znalosti chémie organických zlúčenín. Najmä sa pripomenúť, že v prírode je skupina obsahujúca dusík heterocyklických glykozidy pripojených na monosacharidy - pentóza (ribózy alebo deoxyribózy). Nazývajú sa nukleozidov. Napríklad adenozín a ďalšie nukleozidy sú prítomné v cytosolu bunky. Reagujú s molekulami esterifikácie kyseliny ortofosforečnej. Produkty tohto procesu a nukleotidov. Každá DNA monomer, a tam sú štyri druhy, má názov, napríklad, guanín, tymín a cytozín nukleotidu.

Purínový DNA monoméry

V biochémiu prijala klasifikácii, ktorá oddeľuje DNA monoméry a ich štruktúry do dvoch skupín: napríklad, purín je adenínu a guanínu nukleotidy. Obsahujú v ich zložení purínových derivátov - organická látka, ktorá má vzorec C _{5H 4N 4.} Monomér DNA - guanín nukleotid, tiež obsahuje purínový dusíkatou báze spojenú s deoxyribózového N-glykosidickou väzbou je v betokonfiguratsii.

pyrimidínová nukleotidy

Dusíkaté bázy, tzv cytidín a tymidín sú pyrimidínová deriváty organickej hmoty. Jeho vzorec je C ₄ H ₄ N _2. Molekula je plochý šiestich-členný heterocyklus obsahujúci dva atómy dusíka. Je známe, že miesto tymínu nukleotidov molekúl ribonukleovej kyseliny, ako je napríklad rRNA, tRNA, mRNA, obsahovala uracil monomér. V procese transkripcie, pri odpísanie informácie z molekuly DNA v géne mRNA tymínu nukleotidu je nahradený adenín, adenín nukleotidu a - na uracil v mRNA nascentního reťazca. To je fér je nasledujúca položka: A - Y, T - A.

Pravidlá Chargaff je

V predchádzajúcej časti sme už čiastočne dotkol zásad súlade s monoméry v reťazcoch DNA a komplexné mRNA génu. Uznávaný biochemik E. Chargaff stanovená pomerne jedinečnú vlastnosť molekúl deoxyribonukleovej kyseliny, a to, že množstvo adeninových nukleotidov v ňom sa vždy rovná tymín, guanín a cytozín -. Hlavný teoretický základ zásad Chargaff slúžili ako štúdium Watsona a Cricka, určiť, ktoré monoméry tvoria molekulu DNA, a to, čo majú priestorové usporiadanie. Ďalšie vzorka vydávaný Chargaff a nazýva princíp komplementarity, označuje chemickú afinitu purínových a pyrimidínových báz a ich schopnosť interakcie medzi nimi pre vytvorenie vodíkové väzby. To znamená, že usporiadanie monomérov v oboch reťazcov DNA striktne deterministický teda naproti prvý reťazec DNA môže byť iba T a ostatní majú dve vodíkové väzby medzi nimi. Iba cytozín môže byť umiestnený naproti guanín nukleotid. V tomto prípade, medzi dusíkaté bázy tvoria tri vodíkové väzby.

Úloha nukleotidov v genetickom kóde

K realizácii, pričom reakcia prebieha v ribozómy biosyntézy proteínu, sú informácie o preklade mechanizme zloženie aminokyselín v peptidovej sekvencii nukleotidov v mRNA sekvencii aminokyselín. Ukázalo sa, že tri susedné monomér nesú informáciu o jednom z 20 možných aminokyselín. Tento jav sa nazýva genetický kód. Pri riešení problémov spojených s molekulárnej biológie sa používa na stanovenie ako peptid aminokyselinové zloženie a vyjasniť otázku: ktoré tvoria molekulu DNA monomérov, inými slovami, aké zloženie zodpovedajúceho génu. Napríklad, triplet (Kodona) AAA v géne kóduje aminokyselinu fenylalanín v molekule proteínu, a v genetickom kóde sa vojde triplet UUU do mRNA reťazca.

Interakcia nukleotidov počas replikácie DNA

Ako už bolo vysvetlené, pričom štruktúrne jednotky DNA monomérov - to nukleotidy. Ich špecifickú sekvenciu v obvodoch je šablóna pre syntézy dcérske molekuly deoxyribonukleovej kyseliny. K tomuto javu dochádza v S-fáze medzifázové buniek. Nukleotidová sekvencie nových molekúl DNA v bežných reťazcoch materskej pomocou enzýmu DNA polymerázy so zásadou komplementarity (A - C, A - C). Replikácie sa týka reakcie syntézy matrice. To znamená, že DNA monoméry a ich štruktúra v nadradenej reťazci sú základom, že je šablóna pre kópia jej dcérske.

To môže zmeniť štruktúru nukleotidu

Mimochodom, dajme tomu, že deoxyribonukleová kyselina - je veľmi konzervatívny štruktúra bunkového jadra. Tam je logické vysvetlenie: genetická informácie uložené v chromatínu jadra, by mala pokračovať a replikovať bez skreslenia. Ale bunkový genóm je neustále "under the gun" environmentálne faktory. Napríklad, také agresívne chemikálie, ako je alkohol, drogy, rádioaktívnym žiarením. Všetky z nich sú tzv mutagény, pod vplyvom, pričom ktorýkoľvek z DNA monomér môže zmeniť svoju chemickú štruktúru. Toto skreslenie v biochémii sa nazýva bodová mutácie. Frekvencia výskytu dostatočne vysoké bunkového genómu. Mutácie sú opravené dobre fungujúce operácie opravy bunkového systému, vrátane sady enzýmov.

Niektoré z nich, ako je reštrikčné enzým, "cut" poškodené nukleotidy, polymerázy, aby syntéza bežných monomérov ligázu "zosieťovaný" späť časti génu. Ak je vyššie uvedený mechanizmus, z nejakého dôvodu, bunka nefunguje a defektné DNA monomér zostane vo svojej molekule, mutácia je zdvihnutý procesy syntézy matrice a fenotypovo prejavuje vo forme proteínov so zmenenými vlastnosťami, schopná plniť potrebné funkcie spojené bunkového metabolizmu. To je vážny negatívnym faktorom, čo znižuje životaschopnosť buniek a skrátenie doby jej života.