Search  
   
Browse by Category
.: Д .: ДЕГЕНЕРАЦИЯ - ДЕКСТРАНЫ .: ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ (ДНК), нуклеиновые к-ты, содержащие в качестве углеводного компонента дезоксирибозу, а в качестве азотистых оснований аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц), тимин (Т). Присутствуют в клетках любого организма, а также входят в состав мн. вирусов. Первичная структура молекулы ДНК (после- довательность нуклеотидов в неразветвлённой полинуклеотидной цепи) строго индивидуальна и специфична для каждой природной ДНК и представляет кодовую форму записи биол. информации (генетический код). Впервые доказательство генетич. роли ДНК получено в 1944 О. Эйвери с сотрудниками (США) в опытах по трансформации, осуществлённых на бактериях. В виде уникальной последовательности оснований информация о структуре белка сохраняется и многократно и точно воспроизводится с помощью механизмов репликации и транскрипции, затем в процессе синтеза белков на рибосомах (трансляция) реализуется в последовательность аминокислот. Нуклеотидный состав ДНК, выделенных из организмов разных видов, сильно различается, но является характерным для каждого вида. Видоспецифич-ность ДНК - основа геносистематики и используется для установления филоге-нетич. близости организмов. Содержание нуклеотидов в ДНК подчиняется закономерностям, вскрытым Э. Чаргаффом (1950): суммарное кол-во пуриновых оснований равно сумме пнримидиновых оснований, причём кол-во А равно кол-ву Т, а кол-во Г- кол-ву Ц. Эти закономер- ности определяются особенностями макромолекул ярной структуры ДНК, открытой Дж. Уотсоном и Ф. Криком (1953). Согласно разработанной ими трёхмерной модели структуры ДНК, молекулы ДНК представляют две правозакрученные вокруг общей оси спиральные полинук-леотидные цепи с шагом спирали 34 А, содержащие 10 нуклеотидов на вяток и расположенные антипараллельно (последовательность межнуклеотилных связей в двух цепях направлена в противополож ные стороны 3'->5' и 5'->3') на расстоянии 18 А друг от друга. Фосфатные группы находятся на внеш. стороне двойной спирали, а азотистые основания - внутри т. о., что их плоскости перпендикулярны оси молекулы. При этом противолежащие основания в цепях образуют за счёт водородных связей т. н. комплементарные пары А-Т и Г-Ц. Т. о., последовательность оснований в одной цепи однозначно определяет последовательность оснований в др. (комплементарной) цепи молекулы. Комплементарное™ представляет универсальный принцип структурно-функциональной организации нуклеиновых к-т и реализуется при формировании макромолекул ДНК и РНК в ходе репликации и транскрипции. Кроме во- дородных связей стабилизация спиральной структуры ДНК достигается также межплоскостными взаимодействиями оснований. Параметры модели Уотсона - Крика соответствуют конформацип ДНК в ф из иол. условиях (т. н. В-форма ДНК). Нагревание, значит, изменение рН, понижение ионной силы н ряд др. факторов вызывают денатурацию двуцепочеч-ной молекулы ДНК. Термин, денатурация часто наз. плавлением и определяется темп-рой плавления (Тпл), характерной для данной ДНК (обычно 80-900). В оп-редел. условиях возможно полное восстановление нативной структуры молекул ДНК (ренатурация). Это явление используется в классич. методах мол. биологии - ренатурационном анализе, мол. гибридизации, широко применяющихся для изучения структурной организации генетич. аппарата и молекулярно-генетич. аспектов эволюции. Способность комплементарных цепей легко разъединяться, а затем вновь восстанавливать исходную структуру лежит в основе функционирования ДНК в процессах репликации и транскрипции. Большинство природных ДНК имеет двуцепочечную структуру, линейную или кольцевую форму (в последнем случае концы молекулы ковалентно замкнуты). Исключение составляют нек-рые вирусы, в составе к-рых обнаружены одноцепо-чечные ДНК, также линейные или кольцевые. Биспиральная структура не является абсолютно жёсткой, что делает возможным образование перегибов, петель, суперспиралей и т. п., необходимых для упаковки гигантских молекул ДНК в малом объёме клетки или вируса. В клетках прокариот ДНК организована в одну хромосому - нуклеоид - и представляет единую макромолекулу с мол. м. более 10е и дл. ок. 1 мм, упакованную в виде суперспиралиэованных петель; небольшие циклич. молекулы ДНК присутствуют в плазмидах, В клетках эука-риот ДНК находится гл. рбр. в ядре в виде дезоксирибонуклеопротеидного комплекса (ДНП), осн. составной части хроматина или хромосом. Полагают, что хромосома эукариот, подобно бактериальной, состоит из одной молекулы ДНК с очень высокой мол. массой (напр., мол. масса самой крупной хромосомы дро-эофилы 7,9 X 1010). Кроме ядра, ДНК (кольцевые молекулы с мол. м. 106-107) входит в состав митохондрий н хлоропла-стов, где обеспечивает автономный синтез белков в этих клеточных органоидах. В цитоплазме эукариотич. клеток обнаружены аналоги плазмидных ДНК-бактерий. Минимальное для данного вида кол-во ДНК содержат половые клетки, имеющие гаплоидный набор хромосом. В ядрах соматич. клеток ДНК, как правило, вдвое больше, чем соответствует диплоидному набору. Относит, содержа-ние ДНК определяется видовыми особенностями и функциональным состоянием клетки, составляя обычно неск. процентов. Биосинтез ДНК осуществляется путём матричного синтеза (в основе лежат закономерности образования комплементарных пар) по полуконсервативному механизму. Репликация хромосомной ДНК в делящейся клетке начинается с локального расплетения двойной спирали и образования репликативной вилки, в чём принимают участие спецнфнч. эн-донуклеазы и расплетающие белки. Синхронность репликации обеих антипараллельных цепей обеспечивается благодаря тому, что синтез идёт короткими фрагментами (100-10 000 нуклеотидов), к-рые присоединяются затем к растущим цепям ферментом ДНК-лигазой. А. Корнберг в 1967 осуществил ферментативный синтез биол. активной ДНК in vitro. В 1970 X. Корана завершил полный химич. синтез двуцепочечного полннуклеотида, соответствующего гену аланиновой тРНК дрожжей. Для решения мн. теоретнч. и прикладных проблем биологии, медицины и с. х-ua важнейшую роль играет искусств, получение генетич. структур с заданным строением (генетическая инженерия). См. также ст. Ген. Корнберг А., Синтез ДИК, пер. с англ., М., 1977; Шабарова 3. А., Богданов А. А., Химия нуклеиновых кислот и их компонентов, М., 197&.
Разнообразные товары для похода и кемпинга с бесплатной доставкой

Control Panel


Яндекс цитирования
При копирование материала с сайта ссылка на http://bio-slovar.ru желательна