Molecula de ADN: nivelurile de organizare structurală

DNA Molecule - un unități monomer polinucleotide care sunt patru deoxiribonucleotide (dAMF, dGMP, dCMP și dTMP). Raportul dintre secvența acestor nucleotide în ADN-ul diferitelor organisme sunt distincte. Pe langa principalele baze azotate in ADN-ul conține și alte baze minore dezoxiribonucleotide cu 5-metilcitozină, 5-oksimetiltsitozin, 6-metilaminopurină.

Odată ce a existat posibilitatea folosirii metodei de cristalografie cu raze X pentru a studia macromolecule biologice și de a obține perfectă cu raze X, a fost posibil pentru a afla structura moleculară a ADN-ului. Respectiva metodă se bazează pe faptul că un fascicul de raze paralele X incidente pe un atom de cluster cristalini, formează un model de difracție, care depinde în principal de greutatea atomică a atomilor și localizarea lor în spațiu. In anii '40 ai secolului trecut, teoria structurii tridimensionale a moleculei de ADN a fost prezentat. U. Astbury a demonstrat că acidul dezoxiribonucleic este o stivă de nucleotide plate suprapuse.

Structura primară a moleculei de ADN

Sub structura primară a acizilor nucleici, se înțelege o secvență de nucleotide în catena ADN aranjament polinucleotide. Nucleotidele sunt legate între ele prin legături fosfodiesterice care se formează între gruparea OH în poziția 5 a unei nucleotide și deoxiribozei OH-grup în poziția 3 a unui alt pentoze.

Proprietățile biologice ale raportului acid nucleic determinat de calitativă și de-a lungul secvenței de nucleotide a lanțului de polinucleotide.

Compoziția nucleotidică a ADN-ului din organisme diferite grupe taxonomice este specific și este determinată de raportul (G + C) / (A + T). Folosind specificitatea factor a fost determinat de gradul de eterogenitate a compoziției nucleotidice a ADN-ului din organisme de origine diferită. Astfel, în plantele superioare și animale raportul (G + C) / (A + T) variază ușor și are o valoare mai mare decât 1. Coeficientul de specificitate microorganisme variază în limite largi - 0.35-2.70. Cu toate acestea, celulele somatice ale unei specii de ADN conțin aceeași compoziție nucleotidică, adică. E. Putem spune că conținutul perechilor de baze GC de ADN ale unei specii sunt identice.

Determinarea eterogenitatea compoziției nucleotidică a ADN-ului, la o rată de specificitate nu oferă informații despre proprietățile sale biologice. Recent, datorită diferitelor secvența de nucleotide specifică într-un porțiuni de lanț de polinucleotidă. Aceasta înseamnă că informația genetică codificată în moleculele de ADN într-o secvență specifică de unități monomerice.

O moleculă de ADN care cuprinde secvențe de nucleotide destinate pentru inițierea și terminarea proceselor de sinteză a ADN - ului (replicare) a ARN - ului de sinteza (transcriere) sinteza proteinelor (traducere). Există secvențe de nucleotide care servesc pentru a se lega specific de activare și molecule regulatoare de inhibare, precum și secvențe de nucleotide care nu poartă nici o informație genetică. Există, de asemenea, modificate domeniu, care protejează moleculele de nucleaze.

Problema secvențelor de nucleotide de ADN încă nu au fost complet rezolvate. Determinarea secvențelor de nucleotide ale acizilor nucleici este procedura consumatoare de timp, care prevede utilizarea unor molecule specifice de metode de scindare nucleazei pe fragmente separate. Până în prezent, secvența de nucleotide completă a bazelor azotate stabilite pentru majoritatea ARNt origini.

Molecula de ADN: structura secundară

Watson și Crick au proiectat un model de dublu helix a acidului dezoxiribonucleic. Conform acestui model, cele două lanțuri polinucleotidice împleti reciproc, formând astfel un fel de spirală.

Bazele azotate acestea sunt situate în interiorul structurii, și o coloană vertebrală fosfodiesterică - afară.

Molecula de ADN: structura terțiară

ADN-ul liniar in celula are forma unei molecule alungite, este ambalat într-o structură compactă și ocupă doar 1/5 din volumul celulei. De exemplu, ADN-ul de lungime cromozomul uman este de 8 cm, și ambalate, astfel încât se potrivește într-un cromozom cu o lungime de 5 nm. O astfel de stivuire este posibilă datorită prezenței structurilor ADN elicoidale. Din aceasta rezultă că dublu catenar helix ADN în spațiu poate fi stivuire suplimentar o structură terțiară specifică - superhelix. conformație superrăsucită a caracteristicii ADN a cromozomilor organismelor superioare. O astfel de structură terțiară stabilizată prin legături covalente la resturile de aminoacizi care alcătuiesc proteinele care formeaza complexul nucleoproteine (cromatina). De aceea, ADN - ul celulelor eucariote asociate cu proteine , în principal caracter de bază - histone, precum și proteine acide și fosfoproteidami.