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

65478. ТУРИЗМ ЯК СОЦІОЕТИЧНИЙ ЧИННИК СУСПІЛЬНОГО ЖИТТЯ 147.5 KB
  Сучасна цивілізація перебуває на переломному етапі свого поступу. Людству загрожує загострення різноманітних глобальних криз, в суспільстві зростає соціальна напруга. Як констатувалось на ХХІІ Всесвітньому філософському конгресі...
65479. ДВОСМУЖКОВА ЛІНІЯ МІЛІМЕТРОВОГО ТА СУБМІЛІМЕТРОВОГО ДІАПАЗОНІВ 5.73 MB
  Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому що вперше: Розроблено числову математичну модель багатозв’язних планарних хвилевідних структур яка дозволяє проводити їх повний електродинамічний аналіз з урахуванням втрат та дисперсії.
65480. ПІДВИЩЕННЯ ЕКОБЕЗПЕКИ ПОРУШЕНИХ ГІРНИЧИМИ РОБОТАМИ ТЕРИТОРІЙ ЗА РАХУНОК ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ ЦІЛЕСПРЯМОВАНОГО ПРИСКОРЕНОГО ФОРМУВАННЯ ЕКОСИСТЕМ 259 KB
  Сучасні щорічні об’єми проведення рекультивації у Кривбасі складають менше 1 від кількості порушених гірничими роботами земель. Окрім того технології рекультивації не завжди успішні оскільки розраховані на відновлення порушених земель горизонтальних родовищ корисних копалин.
65481. ТЕАТРАЛЬНІСТЬ ЯК ТВОРЧИЙ ПРИНЦИП МУЗИЧНО-ВИКОНАВСЬКОГО МИСТЕЦТВА (НА ПРИКЛАДІ ФОРТЕПІАННОГО ВИКОНАВСТВА) 146.5 KB
  Якщо в таких галузях як літературознавство теорія театру та образотворчих мистецтв поняття театральність і пов’язане з ним коло проблем осмислене достатньо глибоко і ґрунтовно розглянуто в ряді спеціальних досліджень в теорії музичного виконавства досі бракує...
65482. ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ОРНОГО АГРЕГАТУ ПРИ НЕСТІЙКОМУ РУСІ 201.5 KB
  При цьому недостатньо приділяється уваги дослідженням орного агрегату як механічної системи а динамічна взаємодія трактора та начіпногоплуга суттєво впливає на ефективність агрегату і позначається на якісних показниках обробітку ґрунту.
65483. ФОРМУВАННЯ ДЕРЖАВНОЇ ПОЛІТИКИ ІНВЕСТИЦІЙНОГО РОЗВИТКУ РЕГІОНУ 255.5 KB
  Важливою передумовою стійкого економічного зростання в Україні є активізація інвестиційної діяльності. Сучасний стан розвитку економіки характеризується певним пожвавленням інвестиційного процесу та зростанням валового внутрішнього продукту країни.
65484. ФОРМУВАННЯ ФІНАНСОВОГО МЕХАНІЗМУ ДІЯЛЬНОСТІ СТРАХОВОЇ КОМПАНІЇ 356 KB
  Збалансований і налагоджений фінансовий механізм дозволяє формувати і використовувати активи страхової компанії з метою забезпечення максимального рівня її платоспроможності. Однак аналіз наукових праць свідчить що питання формування фінансового механізму...
65485. ФІНАНСОВА ПОЛІТИКА РОЗВИТКУ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА УКРАЇНИ: ТЕОРІЯ, МЕТОДОЛОГІЯ, ПРАКТИКА 432 KB
  Фінансова політика держави у сучасних умовах ринкових перетворень виступає визначальною для розвитку національної економіки. Ускладнення процесів економічних трансформацій, посилення їх динамізму, фінансова криза та її негативні наслідки виявили...
65486. БЕЛЬГІЯ ТА КОЛОНІАЛЬНИЙ ПОДІЛ АФРИКИ 172 KB
  ХХ століття стало свідком краху колоніальних імперій, проте інтерес дослідників до різних аспектів історії колоніальної політики не слабшає. У сучасному світі в істориків з'являються все нові можливості для вивчення історичних явищ і розширення проблематики своїх досліджень...