Ми пояснюємо, яка структура ДНК, які типи існують і як її виявили. Крім того, структура РНК.
Яка структура ДНК?
Молекулярна структура ДНК (або просто структура ДНК) - це спосіб, у який вона складається біохімічно, тобто це специфічна форма організації білок Ю біомолекул які складають молекулу ДНК.
Для початку давайте згадаємо, що ДНК — це абревіатура дезоксирибонуклеїнової кислоти. ДНК являє собою нуклеотидний біополімер, тобто довгу молекулярну структуру, що складається з сегментів (нуклеотидів), що складаються в свою чергу з цукру (рибози) і азотистої основи.
Азотисті основи ДНК можуть бути чотирьох типів: аденін (А), цитозин (С), тимін (Т) або гуанін (G) разом із фосфатною групою. У послідовності цієї сполуки вся генетична інформація a жива істота, необхідний для синтезу білка та репродуктивного успадкування, тобто без ДНК не було б передачі ознак генетичний.
У живих істот прокаріоти, ДНК, як правило, лінійна і циркулярна. Але в еукаріоти, структура ДНК у вигляді подвійної спіралі. В обох випадках це дволанцюгова біомолекула, тобто складається з двох довгих ланцюгів, розташованих антипаралельно (вказуючи в протилежних напрямках): їхні азотисті основи звернені один до одного.
Між цими двома ланцюгами є водневі зв’язки, які утримують їх разом і у вигляді подвійної спіралі. Традиційно виділяють три рівні цієї структури:
- Первинна структура. Він складається з послідовності ланцюгових нуклеотидів, чия специфічна і точна послідовність кодує Генетична інформація кожної людини, яка існує.
- Вторинна структура. Вищезгадана подвійна спіраль комплементарних ланцюгів, в якій азотисті основи з'єднані в строгому порядку: аденін з тиміном і цитозин з гуаніном. Ця структура змінюється в залежності від типу ДНК.
- Третинна структура. Це відноситься до способу зберігання ДНК у структурах, які називаються хромосоми, всередині клітинка. Ці молекули мають бути згорнуті й розміщені в обмеженому просторі, тому у прокаріотичних організмів вони зазвичай роблять це у вигляді суперспіралі, тоді як у випадку еукаріотів здійснюється більш складне ущільнення, враховуючи більший розмір ДНК, яка вимагає втручання інших білків.
- Четвертинна структура. Він відноситься до хроматину, присутній в ядрі еукаріотичних клітин, звідки утворюються хромосоми під час поділу клітини.
Він може служити вам:мікробіологія
Відкриття будови ДНК
Джеймс Вотсон (ліворуч) і Френсіс Крік (праворуч)
Специфічна молекулярна форма ДНК була відкрита в 1950 році, незважаючи на те, що існування цього типу біологічної сполуки було відомо вже з 1869 року. Його відкриття приписують в основному вченим Джеймсу Вотсону зі США та Френсісу Кріку з британці, які запропонували модель подвійної спіралі структури ДНК.
Однак не тільки вони досліджували цю тему. Його робота, по суті, була заснована на інформації, отриманої раніше британкою Розаліндою Франклін, експертом з рентгенівської кристалографії для визначення структури молекули.
Завдяки особливо чіткому зображенню, яке Франклін отримав за допомогою цього техніка (знаменита «Фотографія 51»), Уотсон і Крік змогли зробити висновок і сформулювати тривимірну модель ДНК.
Типи ДНК
Вивчаючи її структуру, тобто специфічну тривимірну конформацію, можна виділити три типи ДНК, що спостерігаються у живих істот, а саме:
- ДНК-В. Це найпоширеніший тип ДНК в живі істоти і єдиний, який дотримується моделі подвійної спіралі, запропонованої Уотсоном і Кріком. Його структура регулярна, оскільки кожна пара основ має однакові розміри, хоча залишаючи борозенки (послідовно більші і менші) з відхиленням на 35 ° по відношенню до попередньої, щоб забезпечити доступ до азотистих основ ззовні.
- ДНК-А. Цей тип ДНК з’являється в умовах дефіциту вологість повітря і менше температура, як і в багатьох лабораторіях. Він, як і B, має повторювані борозенки, хоча і різної пропорції (ширші та дрібніші для малої борозенки), на додаток до більш відкритої структури, з азотистими основами далі від осі подвійної спіралі, більш нахиленими по відношенню до горизонталі. і більш симетрично в центрі.
- Z-ДНК. Від попередніх він відрізняється тим, що являє собою подвійну спіраль з лівим поворотом (лівосторонній) у зигзагоподібному скелеті, і він поширений у послідовностях ДНК, які чергують пурини та піримідини (GCGCGC), тому вимагає концентрації катіонів. більше, ніж у В-ДНК. Це вужча і довша подвійна спіраль, ніж попередні.
Структура РНК
На відміну від ДНК, РНК (рибонуклеїнова кислота) зазвичай не виглядає як подвійна спіраль. Швидше, структура РНК являє собою одноланцюгову послідовність нуклеотидів. Його азотисті основи ідентичні основам ДНК, за винятком тиміну (Т), заміненого в РНК на урацил (U).
Ці нуклеотиди пов’язані між собою посилання фосфодіестер. Іноді вони можуть створювати складки в ланцюзі РНК, коли вони притягуються один одного, утворюючи таким чином певні типи петель, спіралей або шпильок під час коротких ділянок.