مولکولهای DNA: سطح سازمان ساختاری

DNA مولکول - یک واحد polynucleotide مونومر که چهار دئوکسی ریبونوکلئوتید (dAMF، dGMP، dCMP و dTMP). نسبت دنباله ای از این نوکلئوتیدها در DNA از موجودات مختلف متمایز هستند. علاوه بر این پایه های اصلی نیتروژنی در DNA نیز شامل پایگاه های دیگر جزئی دئوکسی ریبونوکلئوتید با 5-متیلسیتوزین، 5-oksimetiltsitozin، 6-methylaminopurine.

هنگامی که یک امکان با استفاده از روش کریستالوگرافی اشعه ایکس به مطالعه ماکرومولکولهای بیولوژیکی و به دست آوردن کامل اشعه ایکس وجود دارد، ممکن بود برای پیدا کردن ساختار مولکولی DNA دارد. روش گفته شده است در این واقعیت است که یک پرتو های موازی حادثه اشعه X بر روی بلوری اتم های خوشه ای، به شکل یک الگوی پراش، که به طور عمده در وزن اتمی اتم بستگی دارد، و محل سکونت خود را در فضا است. در 40S از قرن گذشته، تئوری ساختار سه بعدی مولکول DNA مطرح شده است. U. Astbury ثابت کرد که اسید دئوکسی ریبونوکلئیک یک پشته از نوکلئوتید تخت سوار است.

سازه اصلی مولکول DNA

در ساختار اولیه از اسیدهای نوکلئیک، به معنای یک توالی نوکلئوتید در زنجیره DNA آرایش polynucleotide. نوکلئوتید با هم توسط پیوند فسفودیاستر که بین گروه OH در 5 موقعیت یک نوکلئوتید تشکیل و دئوکسیریبوز به OH گروه در موقعیت 3 از پنتوز یکدیگر مرتبط است.

خواص بیولوژیکی نسبت اسید نوکلئیک توسط کیفی و همراه توالی نوکلئوتیدی زنجیره polynucleotide تعیین می شود.

ترکیب نوکلئوتیدی DNA از موجودات از گروههای مختلف طبقه بندی خاص است و با نسبت (G + C) / (A + T) تعیین می شود. با استفاده از ویژگی عامل با درجه ناهمگنی ترکیب نوکلئوتیدی DNA از موجودات از منشاء های مختلف مشخص شد. بنابراین، در گیاهان و حیوانات عالی نسبت (G + C) / (A + T) کمی متفاوت است و یک مقدار بزرگتر از 1. برای ضریب میکروارگانیسم ویژگی طور گسترده ای متفاوت - 0.35-2.70. با این حال، سلول های سوماتیک از یک گونه از DNA حاوی ترکیب نوکلئوتیدی همان، به عنوان مثال. E. می توان گفت که محتوای جفت GC پایه های DNA از یک گونه یکسان هستند.

تعیین ناهمگونی از ترکیب نوکلئوتیدی DNA در یک نرخ از ویژگی اطلاعات در مورد خواص بیولوژیکی آن را نمی دهد. به تازگی، با توجه به رشته های مختلف نوکلئوتید خاص در یک بخش زنجیره polynucleotide. این به این معنی است که اطلاعات ژنتیکی در مولکول DNA کد گذاری شده در یک توالی خاص از واحد مونومر آن است.

یک مولکول DNA شامل توالیهای نوکلئوتیدی در نظر گرفته شده برای شروع و ختم فرآیندهای سنتز دی ان ای (تکرار) از RNA سنتز (رونویسی) سنتز پروتئین (ترجمه). می توالیهای نوکلئوتیدی که در خدمت به اتصال فعال خاص و مولکول های نظارتی مهاری، و همچنین توالی نوکلئوتیدهای که هیچ اطلاعات ژنتیکی را حمل نمی شود. نیز وجود دارد که اصلاح این زمینه، که محافظت از مولکول از نوکلئاز.

مشکل از توالیهای نوکلئوتیدی از DNA هنوز به طور کامل حل نشده است. تعیین توالی نوکلئوتیدی اسیدهای نوکلئیک روش وقت گیر، فراهم می کند که استفاده از مولکول روش خاص رخ هسته بر روی قطعات جداگانه است. تا به امروز، توالی نوکلئوتیدی کامل از پایگاه های نیتروژنی برای اکثر tRNA بحث منشا مختلف ایجاد شد.

مولکولهای DNA: ساختار دوم

واتسون و کریک یک مدل از مارپیچ دوگانه اسید دئوکسی ریبونوکلئیک طراحی کرده اند. بر اساس این مدل، دو زنجیره polynucleotide میپیچند هر یک از دیگر، در نتیجه تشکیل یک نوع از مارپیچ.

پایگاه های نیتروژنی آنها در داخل ساختار واقع شده است و ستون فقرات فسفو - خارج.

مولکولهای DNA: ساختار سوم

این DNA خطی در سلول به شکل یک مولکول دراز، آن را در یک ساختار جمع و جور بسته بندی شده و طول می کشد تا تنها 1/5 از حجم سلول. به عنوان مثال، DNA طول کروموزوم انسان 8 سانتی متر است، و بسته بندی شده به طوری که متناسب به یک کروموزوم به طول 5 نانومتر است. چنین انباشته به دلیل حضور از ساختارهای DNA مارپیچ امکان پذیر است. از این که آن را زیر مارپیچ دو رشته DNA در فضا می تواند بیشتر انباشته ساختار سوم خاص - superhelix. ترکیب Supercoiled از مشخصه DNA کروموزوم از موجودات بالاتر است. چنین ساختار سوم تثبیت شده توسط پیوندهای کووالانسی به آمینو باقی مانده اسید است که پروتئین که به صورت پیچیده نوکلئوپروتئین (کروماتین) را تشکیل می دهند. بنابراین، DNA سلولهای یوکاریوتی در ارتباط با پروتئین عمدتا شخصیت اساسی - هیستون، و همچنین پروتئین اسیدی و fosfoproteidami.