93719

Структура и биологическая роль ДНК

Доклад

Биология и генетика

Они обеспечивают хранение и передачу наследственной информации и принимают непосредственное участие в механизмах реализации этой информации путем программирования синтеза всех клеточных белков. Структурные компоненты нуклеиновых кислот выполняют, кроме того, функции кофакторов...

Русский

2015-09-04

83.16 KB

0 чел.

Структура и биологическая роль ДНК. Они обеспечивают хранение и передачу наследственной информации и принимают непосредственное участие в механизмах реализации этой информации путем программирования синтеза всех клеточных белков. Структурные компоненты нуклеиновых кислот выполняют, кроме того, функции кофакторов (коэнзим А, уридиндифосфатглюкоза и др.), аллостерических эффекторов, входят в состав коферментов (никотинамид-адениндинуклеотид, флавинадениндинук-леотид и др.), принимая тем самым непосредственное участие в обмене веществ, а также в аккумулировании (накоплении), переносе и трасформации энергии. Они являются предшественниками вторичных посредников (мессенджеров) – циклических мононуклеотидов (цАМФ и цГМФ), выполняющих важную функцию в передаче внутриклеточных сигналов.

Молекула ДНК состоит из четырех разновидностей нуклеотидов: дезоксиаде-нозинмонофосфата (дАМФ), дезоксигу-анозинмонофосфата (дГМФ), дезоксици-тидинмонофосфата (дЦМФ) и дезоксити-мидинмонофосфата (дТМФ). Нуклеотиды связаны между собой посредством фосфодиэфирной связи межде вторым углеродным атомом дезоксирибозы и фосфорной кислотой соседнего нуклеотида, как показано в фформуле фрагмента ДНК, состоящего из дАМФ, дГМФ, дЦМФ и дТМФ:

Под первичной структурой нуклеиновых кислот понимают порядок, последовательность расположения мононуклеотидов в полинуклеотидной цепи ДНК и РНК. Такая цепь стабилизируется 3',5'-фосфодиэфирными связями.

Вторичная: ДНК состоит из двух цепей, образуя правовращающуюспираль, в которую обе полинуклеотидные цепи закручены вокруг однойи той же оси. Удерживаются цепи благодаря водородным связям, образующимся между их азотистыми основаниями. Обе цепи полинуклеотидов в биспиральной молекуле ДНК имеют строго определенное пространственное расположение, при котором азотистые основания находятся внутри, а фосфорильные и углеводные компоненты – снаружи. Детальный анализ всевозможных вариантов образования водородных связей между основаниями показал, что в биспиральной молекуле ДНК основания уложены парами: пурин из одной цепи и пиримидин из другой в соответствии с правилами Чаргаффа. Поскольку ориентация оснований на плоскости не является произвольной, и основания в полинуклеотидах предс-тавлены в лактамной форме, были признаны пары аденин–тимин и гуанин–цитозин. Избирательность взаимодействия пар А–Т и Г–Ц принято выражать термином «комп-лементарность», а соответствующие азотис-тые основания называют комплемен-тарными. Стабильность А–Т оснований обеспечивается двумя водородными связями, а пар Г–Ц – тремя, что в свою очередь определяется особенностями рас-положения функциональных групп азотистых оснований. Таким образом, комплементарными оказываются нетолько отдельные основания, но и дезокси-рибонуклеотидные цепи ДНК в целом, способствующие образованию весьма компактной структуры и стабилизации всей молекулы.

Двойная спираль ДНК на некоторых участках может подвергаться дальнейшей спирализации с образованием суперспирали или открытой кольцевой формы Образование кольцевой формы молекулы Суперспиральная (суперскрученная) струк-тура обеспечивает экономную упаковку огромной молекулы ДНК в хромосоме. Обычно в ДНК встречаются положительные и отрицательные супервитки, образованные за счет скручивания по часовой (правосторонней) или против часовой стрелки двойной спирали. Образование подобных супервитков катализируется специфическими ферментами, получив-шими название топоизомераз. Подобные суперспирали соединяются с белками (гистонами), упакованными в бороздках, обеспечивая тем самым стабильность третичной структуры ДНК.

Четвертичная структура – это укладка нуклеосом в хроматин, так что молекула ДНК длиной в несколько см складывается до 5 нм. Хроматин в химическом плане состоит на 2/3 из простых белков (гистонов – 55%, и негистоновых белков – альбуминов, глобулинов и ферментов – 45%) и 1/3 из ДНК. Хроматин содержит также 10% РНК. Ферменты хроматина участвуют в репликации (например, ДНК-топоизомеразы) и транскрипции (РНК-полимеразы).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

48713. Проект железобетонного моста под железную дорогу 713 KB
  Предполагая применение устоев обсыпного типа и учитывая, что отверстие моста составляет 68 м, намечена пятипролетная схема моста с разрезными типовыми балками 516,5 м. Необходимая длина моста между крайними точками устоев
48715. Анализ активного АRC-звена 758 KB
  Расчет LCфильтра. В результате решения задачи II требуется: привести схему рассчитанного фильтра и таблицу значений параметров его элементов; привести качественную характеристику ослабления рассчитанного фильтра; определить ОПФ фильтра; полином знаменателя полученной функции представить в виде произведения линейных и квадратичных сомножителей с вещественными коэффициентами; рассчитать ослабление фильтра на границе границах полосы пропускания; составить пояснительную записку. Расчет RC фильтра. В результате решения задачи...
48717. Исследование активного RC фильтра 359.5 KB
  БончБруевича Кафедра теории электрических цепей Курсовая работа: €œИсследование активного RC фильтра Выполнил : Студент группы Р98 Факультета РС РВ и ТВ Костромитинов Олег Александрович. Постановка задачи Найти операторную передаточную функцию фильтра составив и решив соответствующую систему узловых уравнений. Найти АЧХ и ФЧХ фильтра построить их графики. Оценить тип фильтра ФНЧ ФВЧ ППФ .
48718. Исследование активного RC-фильтра 971.5 KB
  Построить годограф передаточной функции по петле обратной связи 1 звена фильтра, разомкнув цепь обратной связи на входе усилителя звена. Убедиться в устойчивости звена
48719. Исследование активного RC - фильтра 268.5 KB
  БончБруевича КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ Основы теории цепей Исследование активного RC фильтра Выполнил: ...
48720. ИССЛЕЛОВАНИЕ АКТИВНОГО RC–ФИЛЛЬТРА 331 KB
  СанктПетербург 2001 Задание к работе 1 Найти операторную передаточную функцию фильтра. 2 Найти АЧХ и ФЧХ фильтра. Построить графики АЧХ и ФЧХ и оценить тип фильтра. 3 Найти переходную характеристику 1го звена фильтра и построить ее график.