Нуклеиновые кислоты: структура и функции

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 бактерий 1952 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 - мономеров мономеры ДНК - дезоксирибонуклеотиды мономеры РНК - рибонуклеотиды

Структура нуклеотида

Принцип комплементарности азотистых оснований Канонические пары оснований: Аденин – Тимин Цитозин - Гуанин

Правила Э.Чаргаффа: 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 цепи Нуклеотиды соединяются с помощью ковалентных 3’, 5’- фосфодиэфирных связей За 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 оси цепи комплементарны и антипараллельны азотистые основания находятся внутри молекулы ДНК, снаружи находится сахаро-фосфатный скелет диаметр спирали - 2 нм, каждые 10 п.н. составляют один виток спирали Расстояние между нуклеотидами – 0,34 нм Один виток спирали – 3,4 нм

Химические связи, стабилизирующие вторичную структуру ДНК: Водородные связи – образуются между комплементарными основаниями Стэкинг-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 информации Передача генетической информации Реализация генетической информации Изменение 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