DNA-molekylet: nivåene av strukturelt

DNA-molekyl - et polynukleotid monomere enheter som er fire deoksyribonukleotid (dAMF, dGMP, dCMP og dTMP). Forholdet mellom sekvensen av disse nukleotider innlemmes i DNA hos forskjellige organismer er forskjellige. I tillegg til hovednitrogenholdige baser i DNA inneholder også andre mindre baser deoksyribonukleotider med 5-metylcytosin, 5-oksimetiltsitozin, 6-metylaminopurin.

Når det var en mulighet for å bruke fremgangsmåten i røntgenstrålekrystallografi å studere biologiske makromolekyler og oppnå perfekt røntgen, var det mulig å finne ut den molekylære strukturen til DNA. Fremgangsmåten er basert på det faktum at en stråle av parallellrøntgenstråler som faller inn på et krystallinsk cluster-atomer, danner et diffraksjonsmønster, som i hovedsak avhenger av atomvekten av atomene, og deres plassering i rommet. I 40-årene av forrige århundre, har teorien om tredimensjonale strukturen av DNA-molekylet blitt lagt frem. U. Astbury viste at deoksyribonukleinsyre er en stabel av overliggende flate nukleotider.

Den primære strukturen til DNA molekylet

Under den primære strukturen av nukleinsyrer, menes en sekvens av nukleotider i polynukleotidet ordning DNA-kjede. Nukleotider er bundet sammen med fosfordiesterbindinger som er dannet mellom OH-gruppen i 5-posisjon av ett nukleotid og deoksyribose OH-gruppen i stilling 3 av en annen pentose.

De biologiske egenskaper av nukleinsyren forholdet bestemmes av den kvalitative og langs nukleotidsekvensen av polynukleotid-kjeden.

Nukleotidet Sammensetningen av DNA fra organismer av forskjellige taksonomiske grupper er bestemt, og er bestemt ved forholdet (G + C) / (A + T). Ved hjelp av faktor spesifisitet ble bestemt ved graden av heterogenitet i nukleotidsammensetning av DNA fra organismer av forskjellig opprinnelse. Således, i høyere planter og dyr forhold (G + C) / (A + T) varierer litt, og har en verdi større enn 1. For mikroorganismer spesifisitet koeffisienten varierer mye - 0,35 til 2,70. Imidlertid er somatiske celler av denne arten inneholde DNA av samme nukleotidsammensetning, dvs. E. Det kan sies at innholdet av GC basepar i DNA fra en art er identiske.

Bestemmelse av heterogenitet i nukleotidsammensetning av DNA i en takt på spesifisitet gir ikke informasjon om sine biologiske egenskaper. Nylig, på grunn av forskjellig spesifikk nukleotidsekvens i et polynukleotid, kjedepartier. Dette betyr at den genetiske informasjonen som er kodet i DNA-molekylene i en bestemt rekkefølge av de monomere enheter.

Et DNA-molekyl omfattende nukleotid-sekvenser som er beregnet for initiering og terminering av prosesser for syntese av DNA (replikasjon) av RNA-syntese (transkripsjon) av proteinsyntesen (oversettelse). Det er nukleotidsekvenser som tjener til å binde spesifikke aktiverende og inhiberende regulatoriske molekyler, så vel som nukleotidsekvenser som ikke bærer noen genetisk informasjon. Det er også modifiseres på feltet, som beskytter molekylene fra nukleaser.

Problemet med nukleotidsekvensene til DNA har ennå ikke blitt fullstendig løst. Bestemmelse av nukleotidsekvensene av nukleinsyrer er tidkrevende prosedyre, som tilveiebringer anvendelse av nuklease spaltning metode spesifikke molekyler på separate fragmenter. Til dags dato har den fullstendige nukleotid-sekvens i nitrogenbaser etablert for de fleste av tRNA forskjellig opprinnelse.

DNA-molekylet: sekundær struktur

Watson og Crick har utviklet en modell av dobbeltspiralen av deoksyribonukleinsyre. Ifølge denne modellen er de to polynukleotidkjedene tvinner hverandre, for derved å danne en slags spiral.

Nitrogenbaser de befinner seg inne i strukturen, og en fosfodiester ryggrad - utenfor.

DNA-molekylet: tertiær struktur

Det lineære DNA i cellen har form av en langstrakt molekyl, det er pakket i en kompakt struktur, og tar opp bare 1/5 av cellevolumet. For eksempel kan DNA fra det humane kromosom lengde 8 cm, og pakket slik at det passer inn i et kromosom med en lengde på 5 nm. En slik stabling er mulig på grunn av tilstedeværelsen av de spiralformede DNA-strukturer. Av dette følger det at dobbelt-trådet DNA-heliksen i rommet kan være stabling en spesifikk tertiær struktur ytterligere - superhelix. Supertvinnet konformasjon av DNA karakteristiske heten til kromosomene til høyere organismer. Slike tertiære strukturen stabilisert av kovalente bindinger til aminosyre rester som utgjør proteiner som danner nucleoprotein kompleks (kromatin). Derfor kan DNA fra eukaryote celler som er forbundet med proteiner som i hovedsak basisk karakter - histoner, samt sure proteiner og fosfoproteidami.