Οι λειτουργίες του DNA και η δομή του

Στο επίκεντρο των ζωντανών κυττάρων των οργανισμών ζωτικών λειτουργιών είναι συναρτήσεις των βιολογικά πολυμερή, νουκλεϊκά οξέα, υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και λιπίδια. Βιοπολυμερή αποτελούνται από μονομερή, δομές υδρογονάνθρακα, οι οποίες περιλαμβάνουν επίσης άζωτο, οξυγόνο, θείο και φώσφορο.

Στο 19ο αιώνα, ξεκίνησε η μελέτη της δομής των ουσιών που συνιστούν ένα ζωντανό κύτταρο, αλλά η λειτουργία του DNA, πρωτεϊνών, RNA, και η δομή τους καθορίστηκε τελικά στον 20ο αιώνα.

Friedrich Miescher το 1868, που απομονώθηκε από πυρήνες κυττάρων λευκοκύτταρα φωσφόρου και το ονόμασε nukleina. Στη συνέχεια, ο Richard Altman το 1889 στο συμπέρασμα ότι η ουσία αυτή αποτελείται από ειδικά οξέα και πρωτεΐνες. Τότε για πρώτη φορά και ακούσει για τον όρο «νουκλεϊκό οξύ». Ωστόσο, για να καθοριστεί η λειτουργία των νουκλεϊνικών οξέων ήταν ακόμη πολύ μακριά.

DNA - δεσοξυριβονουκλεϊνικό οξύ - είναι οι μεγαλύτερες βιολογικά πολυμερή που αποτελούνται από μονομερή εκατοντάδες - δεοξυριβονουκλεοτίδια. Στη σύνθεσή τους, εκτός από ζάχαρη (δεοξυριβόζη), περιλαμβάνει 4 είδη νουκλεοτιδίων: αδενίνη - Α, θυμιδίνη - Τ, κυτοσίνη - C, γουανίνη - Γ

Την πρώτη φορά που θεωρήθηκε ένα DNA νουκλεϊκού οξέος ζωικής προέλευσης, δεδομένου ότι απομονώθηκε από το θύμο των ζώων, και το RNA απομονώθηκε από φύτρο σταριού - λαχανικών. Θεωρήθηκε ότι επιτέλους βρέθηκε η βιοχημική διαφορά ανάμεσα στις φυλές κυττάρων teny και τα ζώα. Ωστόσο, στη μέση του εικοστού αιώνα βρήκαν ότι το RNA και το DNA περιλαμβάνονται σε όλα τα κύτταρα.

Αμέσως δομή άρχισε να μελετά νουκλεϊκά οξέα Erwin Chargaff, η οποία το 1953 βρήκε ότι τα νουκλεοτίδια που αποτελούν μέρος των ίδιων ζευγών μορφή όνομα οξέος με αυστηρή κανονικότητα.

Η σύνδεση λαμβάνει πάντα ένα πυριμιδίνης και πουρίνης βάσεως του ενός, Τ = C, Α = Τ Δηλαδή, αδενίνη συνδέεται με θυμιδίνη και γουανίνη - με κυτοσίνη.

Και για λειτουργία ϋΝΑ σημαντικό ότι η σύνδεση στην πρώτη περίπτωση παροχής υδρογόνου 2 ζεύγη, και το δεύτερο - τρία.

κανόνες Chargaff αποδείχθηκε βάση επί της οποίας τους Watson και Crick χτισμένη δομή της διπλής έλικας του DNA.

Σε αυτό το μόριο, όπως επίσης και σε μόρια πρωτεΐνης, διαφορετικές πρωτοταγείς, δευτεροταγείς και τριτοταγείς δομές.

Η πρωτοταγής δομή - μία γραμμική αλληλουχία των μονομερών στην ίδια αλυσίδα.

Φυσικά, στη φύση του DNA σε μια ενιαία αλυσίδα δεν παρουσιάζεται, αλλά εδώ μιλάμε για την πρωτοταγή δομή των βιοπολυμερών, η οποία καθορίζει όλες τις ιδιότητές του.

Δευτεροβάθμια δομή - ένα χωρικό χαρακτηριστικό του βιοπολυμερούς. Στην περίπτωση του DNA είναι ένα πολυνουκλεοτίδιο δύο αλυσίδες, εκάστη των οποίων συστρέφεται σε μια σωστή έλικα, και οι δύο ταυτόχρονα συστρέφονται σε μια δεξιόστροφη κατεύθυνση γύρω από τον κοινό άξονα. Αυτές οι αλυσίδες συγκρατούνται δίπλα στις δυνάμεις του δεσμού υδρογόνου. Η τριτοταγής δομή των μορίων έλικας του DNA που ορίζεται περαιτέρω.

Ένα γιγαντιαίο βήμα προς τα εμπρός έγινε με την ανακάλυψη ότι η λειτουργία του DNA είναι η μεταφορά και αποθήκευση των γενετικών πληροφοριών. DNA περιέχει το γενετικό πρόγραμμα της δομής των πρωτεϊνών, συγκεκριμένων για κάθε οργανισμό. Αυτοί, μαζί με τα μόρια RNA μεταφέρει τη γενετική πληροφορία από οργανισμό σε οργανισμό. Το DNA είναι επίσης υπεύθυνη για την εφαρμογή και τη γενετική πληροφορία. Εμπλέκονται σε διεργασίες μεταγραφής, αντιγραφή και μετάφραση, εξασφαλίζοντας έτσι τη σύνθεση των διαφόρων πρωτεϊνών.