DNA monomēru. Ko monomēri veido DNS molekulu?

Nukleīnskābes, jo īpaši DNS, ir labi zināma šajā nozarē. Tas ir skaidrojams ar to, ka tās ir šūnas, vielas, kas ietekmē glabāšanu un pārsūtīšanu ģenētisko informāciju. DNA joprojām ir atvērts 1868, F. Miescher ir molekula ar spēcīgu skābiem īpašībām. Zinātnieki ir identificējuši viņu no kodoliem balto asins šūnu - imūnsistēmas šūnas. Nākamo 50 gadu laikā, pētījums nukleīnskābju tika veiktas neregulāri, jo lielākā daļa zinātnieku uzskatīja, bioķīmiķi galvenie organiskās vielas, kas atbild arī par mantotajām īpašībām, olbaltumvielas.

Kopš dekodēšana struktūru DNS, ko veic Watson un Crick 1953, sākt nopietnu pētījumu, tas tika noskaidrots, ka, dezoksiribonukleīnskābes - ir polimērs, un DNS monomēri ir nukleotīdi. To tipi un struktūras, tiks pētīta ar mums šajā darbā.

Nukleotīdi kā strukturālu vienību ģenētiskās informācijas

Viena no galvenajām īpašībām dzīves jautājumu - ir saglabāšana un informācijas nosūtīšana par struktūru un funkcijām šūnu un visa organisma. Šis uzdevums tiek veikts dezoksiribonukleīnskābes un DNS monomēri - nukleotīdi veido veida "celtniecības blokiem", no kuras unikālu dizainu un iebūvētu vielu iedzimtību. Apsveriet, kādas pazīmes vadīties savvaļas dzīvniekiem, radot supercoil nukleīnskābes.

Kā veidot nukleotīdus

Lai atbildētu uz šo jautājumu, mums ir nepieciešams dažas zināšanas par ķīmiju organisko savienojumu. It īpaši, atceramies, ka pēc būtības ir grupa no slāpekli saturošu heterociklisku glikozīdiem, kas saistīti ar monosaharīdu - pentoses (riboze vai dezoksiribozi). Tie ir sauc nukleozīdi. Piemēram, adenozīna un citi nukleozīdi ir klāt citosolā šūnas. Tie reaģē ar molekulām esterifikācijas ar fosfāti. Produkti šajā procesā un nukleotīdi. Katrs DNS monomēru, un ir četras sugas, ir nosaukums, piemēram, guanīna, timīna un citozīna nukleotīdu.

Purīnu DNS monomēriem

Bioķīmijā pieņēma klasifikāciju, kas atdala DNS monomērus un to struktūru divās grupās: piemēram, purīna ir adenīna un guanīns nukleotīdi. Tās satur to sastāva purīna atvasinājumu - organiska viela ar formulu C, ₅ H ₄ N _4. Monomērs DNS - guanine nukleotīdu, satur arī purīna slāpekļa bāzi savienots ar dezoksiribozes N-glikozīda saiti atrašanos betokonfiguratsii.

pirimidīna nukleotīdi

Slāpekļa bāzes, ko sauc par cytidine un timidīna ir pirimidīna atvasinājumi organisko vielu. Tās formula ir C ₄ H ₄ N _2. Molekula ir plakans sešu locekļu heterocikls, kas satur divus slāpekļa atomus. Ir zināms, ka tā vietā, lai timīns nukleotīdus molekulām ribonukleīnskābes, piemēram, rRNS, tRNS, mRNS, kas ietverts uracila monomēru. Šajā procesā transkripcijas, debetējot informāciju no DNS molekulas gēns mRNS timīns nukleotīdu laikā tiek aizstāta ar adenīna, adenīna nukleotīdu un - uz uracila in mRNS topošā ķēdē. Tas ir godīgi, ir šāds ieraksts: A - Y, T - A.

Chargaff noteikumi

Iepriekšējā nodaļā mēs jau daļēji pieskārās principiem atbilstību monomērus DNS ķēdēs un sarežģītu gēnu mRNS. Slavenais bioķīmiķis E. Chargaff izveidoja diezgan unikālu īpašumu molekulām dezoksiribonukleīnskābes, proti, ka summa adenīna nukleotīdu tajā vienmēr ir vienāda ar timīna un guanīna - citozīnu. Galvenais teorētiskais pamats principu Chargaff kalpoja kā pētījums par Watson un Crick, nosaka, kuras monomēri veido DNS molekulu, un to, ko viņi ir telpisko organizāciju. Vēl viens raksts izvadīt ar Chargaff un aicināja komplementaritātes principu, norāda ķīmisko afinitāte purīna un pirimidīna bāzes un spēju uz mijiedarbību starp tām veidot ūdeņraža saites. Tas nozīmē, ka izkārtojums monomēru abos DNS šķiedrās stingri deterministiskā Tādējādi, pretī A pirmās virknes DNS var būt tikai T un pārējie, kam ir divas ūdeņraža saites starp tām. Tikai citozīns var tikt novietota pretī guanīns nukleotīdu. Šajā gadījumā starp slāpekļa bāzes veidotu trīs ūdeņraža saites.

Loma nukleotīdu ģenētiskajā kodā

Īstenot, reakcija notiek ar ribosomas no olbaltumvielu biosintēze, ir informācija par tulkošanas mehānismā peptīdu secības nukleotīdus ar mRNS sekvences aminoskābes aminoskābju sastāvs. Izrādījās, ka trīs blakus monomērs veic informācija par vienu no 20 iespējamiem aminoskābēm. Šo parādību sauc par ģenētiskā koda. In risinot molekulārās bioloģijas tas tiek izmantots, lai noteiktu gan peptīda aminoskābju sastāvu un precizēt jautājumu: kas veido DNS molekula monomēri, citiem vārdiem sakot, ko sastāvs atbilstošo gēnu. Piemēram, triplet (codon) AAA gēnā kodē aminoskābes fenilalanīna proteīnu molekulas, un kas ģenētiskā koda tā ir piemērota tripleta uuu in mRNS ķēdē.

Mijiedarbība no nukleotīdiem, DNS replikācija laikā

Kā iepriekš noskaidrots, struktūrvienības DNS monomēru - tas nukleotīdiem. To noteiktā secībā ķēdēs ir veidne par sintēzes process alternatīvā dezoksiribonukleīnskābē molekulā. Šī parādība notiek S-posmā Interphase šūnām. Nukleotīdu secība no jauniem DNS molekulu mātītēm notiekošajām ķēdēs ar enzīma DNS polimerāze ar komplementaritātes principu (A - C, A - C). Replikācijas attiecas uz reakcijas matricas sintēzi. Tas nozīmē, ka DNS monomērus un to struktūru mātes ķēdē ir pamats, kas ir veidne kopijas tās meitas sabiedrību.

Tas var mainīt struktūru nukleotīdu

Starp citu, ļaujiet mums teikt, ka dezoksiribonukleīnskābe - ir ļoti konservatīva struktūra šūnas kodolā. Ir loģisks izskaidrojums: glabātā hromatīna no kodola ģenētisko informāciju, būtu jāturpina, un atkārtot bez kropļojumiem. Bet šūnu genoma pastāvīgi "uz grauda" vides faktori. Piemēram, šādas agresīvas ķīmiskas vielas, piemēram, alkohola, narkotiku, radioaktīvā starojuma. Visi no tiem ir tā saucamie mutagēnas reibumā, no kuriem jebkurš DNS monomērs var mainīt savu ķīmisko struktūru. Tas sagrozījums bioķīmijā sauc punkts mutācija. Rašanās pietiekami augstas šūnas genomā frekvence. Mutācijas ir izlabotas labi funkcionējošu šūnu remonts sistēmas darbību, tostarp fermentu kompleksu.

Dažas no tām, piemēram, restriktāzes, "cut" uz bojāto nukleotīdi, polimerāzes ļauj sintēze no parastajām monomēru ligase "sašūta" reģenerēts porcijas gēnu. Ja iepriekš mehānisms, kaut kādu iemeslu dēļ, šūnu nedarbojas un bojāto DNS monomērs paliek savā molekula, mutācija paņēma ar procesiem matricas sintēzes un fenotipiski izpaužas kā olbaltumvielu ar izmainītiem īpašībām, nespēj pildīt nepieciešamās funkcijas, kas raksturīgi šūnu metabolismu. Tas ir nopietns negatīvs faktors, samazinot šūnu dzīvotspēju un samazināt laiku viņas dzīvē.