DNA monomeru. Co monomery tvoří molekulu DNA?

Nukleové kyseliny, zejména DNA, je dobře známo v oboru. To se vysvětluje skutečností, že jsou buňky, látky, které mají vliv na ukládání a vysílání své genetické informace. DNA stále otevřené v roce 1868, F. Miescher je molekula se silnými kyselými vlastnostmi. Vědci identifikovali ji z jader bílých krvinek - buněk imunitního systému. V průběhu následujících 50 let, studium nukleových kyselin se provádí občas, protože většina vědců věřilo biochemiků hlavní organické látky odpovědné včetně dědičných zvláštností, proteinů.

Vzhledem k tomu, dekódování struktury DNA, prováděné Watson a Crick v roce 1953 začínají vážné studii, bylo zjištěno, že, deoxyribonukleová kyselina - je polymer a DNA monomery jsou nukleotidy. Jejich typy a struktury budou studovány u nás v této práci.

Nukleotidy jako strukturní jednotky genetické informace

Jednou ze základních vlastností živé hmoty - je zachování a předávání informací o struktuře a funkci buněk a celého organismu. Tato úloha se provádí deoxyribonukleové kyseliny a DNA monomery - nukleotidy představují jakousi „stavebních bloků“, ze které je jedinečný design a postavený látek dědičnosti. Předpokládejme, co příznaky vedeny volně žijících živočichů, vytváří Supercoil nukleové kyseliny.

Jak se tvoří nukleotidy

Chcete-li odpovědět na tuto otázku, potřebujeme nějaké znalosti chemie organických sloučenin. Zejména se připomenout, že v přírodě je skupina obsahující dusík heterocyklických glykosidy připojených na monosacharidy - pentózy (ribózy nebo deoxyribózy). Nazývají se nukleosidů. Například adenosin a další nukleosidy jsou přítomny v cytosolu buňky. Reagují s molekulami esterifikace kyseliny orthofosforečné. Produkty tohoto procesu a nukleotidů. Každá DNA monomer, a tam jsou čtyři druhy, má název, například, guanin, thymin a cytosin nukleotidu.

Purinový DNA monomery

V biochemii přijala klasifikaci, která odděluje DNA monomery a jejich struktury do dvou skupin: například, purin je adeninu a guaninu nukleotidy. Obsahují v jejich složení purinových derivátů - organická látka, která má vzorec C _{5H 4N 4.} Monomer DNA - guanin nukleotid, také obsahuje purinovou dusíkatou bázi spojenou s deoxyribozového N-glykosidickou vazbou je v betokonfiguratsii.

pyrimidinové nukleotidy

Dusíkaté báze, tzv cytidin a thymidin jsou pyrimidinové deriváty organické hmoty. Jeho vzorec je C ₄ H ₄ N _2. Molekula je plochý šesti-členný heterocyklus obsahující dva atomy dusíku. Je známo, že místo thyminu nukleotidů molekul ribonukleové kyseliny, jako je například rRNA, tRNA, mRNA, obsahovala uracil monomer. V procesu transkripce, při odepsání informace z molekuly DNA v genu mRNA thyminu nukleotidu je nahrazen adeninem, adenin nukleotidu a - na uracil v mRNA nascentního řetězce. To je fér je následující položka: A - Y, T - A.

Pravidla Chargaff je

V předcházející části jsme již částečně dotkl zásad souladu s monomery v řetězcích DNA a komplexní mRNA genu. Uznávaný biochemik E. Chargaff stanovena poměrně jedinečnou vlastnost molekul deoxyribonukleové kyseliny, a to, že množství adeninových nukleotidů v něm se vždy rovná thymin, guanin a cytosin -. Hlavní teoretický základ zásad Chargaff sloužily jako studium Watsona a Cricka, určit, které monomery tvoří molekulu DNA, a to, co mají prostorové uspořádání. Další vzorek vydáván Chargaff a nazývá princip komplementarity, označuje chemickou afinitu purinových a pyrimidinových bází a jejich schopnost interakce mezi nimi pro vytvoření vodíkové vazby. To znamená, že uspořádání monomerů v obou řetězců DNA striktně deterministický tedy naproti první řetězec DNA může být pouze T a ostatní mají dvě vodíkové vazby mezi nimi. Pouze cytosin může být umístěn naproti guanin nukleotid. V tomto případě, mezi dusíkaté báze tvoří tři vodíkové vazby.

Úloha nukleotidů v genetickém kódu

K realizaci, přičemž reakce probíhá v ribozomy biosyntézy proteinu, jsou informace o překladu mechanismu složení aminokyselin v peptidové sekvenci nukleotidů v mRNA sekvenci aminokyselin. Ukázalo se, že tři sousední monomer nesou informaci o jednom z 20 možných aminokyselin. Tento jev se nazývá genetický kód. Při řešení problémů spojených s molekulární biologie se používá ke stanovení jak peptid aminokyselinové složení a vyjasnit otázku: které tvoří molekulu DNA monomerů, jinými slovy, jaké složení odpovídajícího genu. Například, triplet (kodon) AAA v genu kóduje aminokyselinu fenylalanin v molekule proteinu, a v genetickém kódu se vejde triplet UUU do mRNA řetězce.

Interakce nukleotidů během replikace DNA

Jak již bylo objasněno, přičemž strukturní jednotky DNA monomerů - to nukleotidy. Jejich specifickou sekvenci v obvodech je šablona pro syntézy dceřiné molekuly deoxyribonukleové kyseliny. K tomuto jevu dochází v S-fázi mezifázové buněk. Nukleotidová sekvence nových molekul DNA v běžných řetězcích mateřské pomocí enzymu DNA polymerázy se zásadou komplementarity (A - C, A - C). Replikace se týká reakce syntézy matrice. To znamená, že DNA monomery a jejich struktura v nadřazené řetězci jsou základem, že je šablona pro kopie její dceřiné.

To může změnit strukturu nukleotidu

Mimochodem, dejme tomu, že deoxyribonukleová kyselina - je velmi konzervativní struktura buněčného jádra. Tam je logické vysvětlení: genetická informace uložené v chromatinu jádra, by měla pokračovat a replikovat bez zkreslení. Ale buněčný genom je neustále „under the gun“ environmentální faktory. Například, takové agresivní chemikálie, jako je alkohol, drogy, radioaktivním zářením. Všechny z nich jsou tzv mutageny, pod vlivem, přičemž kterýkoli z DNA monomer může změnit svou chemickou strukturu. Toto zkreslení v biochemii se nazývá bodová mutace. Frekvence výskytu dostatečně vysoké buněčného genomu. Mutace jsou opraveny dobře fungující operace opravy buněčného systému, včetně sady enzymů.

Některé z nich, jako je restrikční enzym, „cut“ poškozené nukleotidy, polymerázy, aby syntéza běžných monomerů ligázy „zesítěný“ zpět části genu. Pokud je výše uvedený mechanismus, z nějakého důvodu, buňka nefunguje a defektní DNA monomer zůstane ve své molekule, mutace je zvednut procesy syntézy matrice a fenotypicky projevuje ve formě proteinů se změněnými vlastnostmi, schopna plnit potřebné funkce spojená buněčného metabolismu. To je vážný negativním faktorem, což snižuje životaschopnost buněk a zkrácení doby jejího života.