Molecule DNA-niveauer af strukturel organisation

DNA-molekyle - et polynucleotid monomere enheder, som er de fire deoxyribonukleotid (dAMF, dGMP, dCMP og dTMP).Forholdet mellem sekvensen af ​​disse nukleotider i DNA af forskellige organismer varierer.Ud over de store nitrogenholdige baser i DNA indeholder andre deoxyribonucleotider med mindre baser: 5-methylcytosin, 5-oksimetiltsitozin, 6 methylaminopurin.

Når der var en mulighed for anvendelse af fremgangsmåden ifølge røntgenkrystallografi til at studere biologiske makromolekyler og producere perfekte røntgenbilleder, lykkedes at finde ud af den molekylære struktur af DNA.Denne metode er baseret på den kendsgerning, at parallel stråle af røntgenstråler indfaldende på en krystallinsk klynge af atomer, danner et diffraktionsmønster, som hovedsageligt afhænger af atomvægt af atomerne, og deres placering i rummet.I 40'erne i sidste århundrede har det været fremført teorien om tredimensionale struktur af DNA-molekylet.U. Astbury bevist, at deoxyribonukleinsyre er en stak overlejret på hinanden flade nukleotider.

primære struktur af DNA-molekylet

Under den primære struktur af nukleinsyrer involverer tilstødende nukleotider i polynukleotidet kæde af DNA.Nukleotider er forbundet af phosphodiesterbindinger, som er dannet mellem OH-gruppen i 5-stillingen af ​​deoxyribose nukleotid og én OH-gruppe i position 3 i et andet pentose.

biologiske egenskaber nukleinsyrer definerede forholdet mellem kvalitet og sekvensen af ​​nukleotider langs polynucleotidkæde.

nukleotidsammensætningen af ​​DNA i organismer af forskellige taksonomiske grupper med specifik og bestemmes af forholdet (G + C) / (A + T).Med specificitet blev bestemt af graden af ​​heterogenitet nukleotidsammensætningen af ​​DNA i organismer af forskellig oprindelse.Således i højere planter og dyr ratio (T + C) / (A + T) varierer lidt og har en værdi større end 1. For mikroorganismer koefficient specificitet varierer meget - 0,35-2,70.Men somatiske celler af en art af DNA indeholder den samme nucleotidsammensætning, dvs.. E. Det kan siges, at indholdet af GC basepar i DNA fra en art er identiske.

Bestemmelse af heterogenitet nukleotidsammensætningen af ​​DNA med en hastighed på specificitet giver ikke oplysninger om sine biologiske egenskaber.Dette skyldes en anden nukleotidsekvens specifikke steder i polynucleotidkæde.Det betyder, at den genetiske information kodet i DNA-molekyler i sin specifikke sekvens af monomere enheder.

DNA-molekyle omfatter en nukleotidsekvens bestemt for indledning og afslutning af DNA-syntese (replikation) af RNA-syntese (transskription) proteinsyntese (oversættelse).Der er nukleotidsekvenser, der er specifikke for binding og aktivering af inhiberende regulatoriske molekyler, såvel som nukleotidsekvenser, som ikke bærer nogen genetisk information.Der er også ændret det område, som beskytter molekylerne fra nukleaser.

problem nukleotidsekvensen af ​​DNA til dato er ikke fuldt afklaret.Bestemmelse af nukleotidsekvenser af nukleinsyrer er tidskrævende procedure, der involverer anvendelse af metoden specifikke nukleasespaltning fragmenter i separate molekyler.Dag, den fuldstændige nukleotidsekvens af nitrogenbaser installeret i de fleste tRNA'er af forskellig oprindelse.

DNA-molekyle sekundær struktur

Watson og Crick har designet en model af den dobbelte helix af deoxyribonukleinsyre.Ifølge denne model, de to polynucleotidkæder flette med hinanden, danner en slags spiral.

af baser, hvor der befinder sig inde i strukturen, og phosphodiesterrygraden - udenfor.

DNA-molekyle tertiær struktur

lineært DNA i cellen har form som en langstrakt molekyle, er det pakket i en kompakt konstruktion og tager kun 1/5 af volumenet af cellen.For eksempel længden af ​​DNA'et af humant kromosom når 8 cm og er pakket så passer ind i et kromosom med en længde på 5 nm.Dette er muligt takket være styling spiraliserede DNA-strukturer.Heraf følger, at det dobbeltstrengede DNA helix i rummet kan yderligere installere en specifik tertiær struktur - supersnoning.Supersnoet konformation af DNA karakteristisk for kromosomerne fra højere organismer.Denne tertiære struktur stabiliseres ved kovalente bindinger med aminosyreresterne, der udgør de proteiner, som danner nukleoprotein kompleks (kromatin).Derfor DNA af eukaryote celler associeret med proteiner hovedsageligt basisk karakter - histoner samt sure proteiner og fosfoproteidami.