Строение нуклеотида ДНК. Типы нуклеотидов.
Нуклеотид ДНК состоит из трёх основных частей:
1. Остатка фосфорной кислоты
2. Углевода - дезоксирибозы
3. Азотистого основания (аденин или тимин, цитозин, гуанин).
Соединяются между собой они через остаток фосфорной кислоты на 5' конце и гидроксо-группу на 3' конце, поэтому говорят о 3'-5' строении.
Структурная организация молекулы ДНК (модель Дж. Уотсона и Ф. Крика).
ДНК является материальным субстратом наследственности и изменчивости. Модель строения ДНК была предложена Уотсоном и Криком в1953 г. Согласно этой модели, молекула ДНК состоит из двух антипараллельных цепочек соединенных между собой водородными связями по принципу комплементарности (т.е. аденин всегда соединяется с тимином, а гуанин с цитозином). ДНК обладает уникальными свойствами: способностью к самоудвоению(ауторепродукции или репликации) и к транскрипции. Кроме того, последовательность нуклеотидов в ДНК формирует генетический код, посредством которого записывается информация о видовых и индивидуальных особенностях признаков и свойств организма. Структура ДНК – полимер, структурной единицей которого является нуклеотид.
Двойная спираль ДНК правосторонняя. Десять пар оснований (их протяжность равна 3,4 нм) составляют полный оборот 360º, следовательно, каждая пара оснований повернута на 36º вокруг спирали относительно следующей пары. Сахарофосфатный остов располагается по периферии двойной спирали, а азотистые основания находятся внутри и их плоскости перпендикулярны оси спирали. Между основаниями образуются специфические водородные связи. Аденин всегда образует водородные связи с тимином, а гуанин с цитозином. Такая закономерность называется комплементарностью. Комплементарность – это определенная последовательностей оснований в противоположных цепях ДНК. Данная закономерность очень важна для репликации ДНК.
|
|
|
Свойства и функции ДНК.
Перечисленные особенности химической структуры и свойств ДНК обусловливают выполняемые ею функции. ДНК хранит, передает и реализует наследственную информацию. Функциональные возможности генетического материала обеспечиваются протеканием четырех генетических процессов– репликацией и репарацией ДНК, транскрипцией и генетической рекомбинацией.
Ауторепродукция ДНК. Репликон и его функционирование.
Репликон – это фрагмент ДНК от одной точки начала репликации до другой, является единицей репликации.
Репликация происходит полуконсервативным способом, т.е. обе цепи ДНК разделяются, и на каждой синтезируется комплементарная ей цепь. Репликация осуществляется под контролем ряда ферментов и протекает в несколько этапов.
|
|
|
Процесс начинается с раскручивания двойной спирали молекулы ДНК ферментом геликазой, затем цепи ДНК связываются с дестабилизирующими белками или SSB белками, которые растягивают цепи с разные стороны и удерживают их в виде вилки, она имеет название репликационной вилки. Перед репликационной вилкой возникает супернапряжение, которое снимается ферментом тополимеразой, она разрывает одну из цепей и эта цепь начинает своободно вращаться вокруг другой, после этого в дело вступает еще один фенмент - ДНК-полимераза, который осуществяет синтез цепи. Причем ДНК-полимераза работает только в одном направлении 5’- 3’. Поскольку две цепи молекулы ДНК антипараллельны то есть направление 5’- 3’ у них противоположно, то ДНК-полимераза может непрерывно синтезировать только одну из двух цепей, которая называется лидирующей, отстающая же цепь синтезируется отдельными фрагментами РНК-полимеразы, которые называются фрагменты Оказаки синтез наотстающей цепи осуществяется по типу шитья "назад иголкой " затем эти фрагменты сшиваются ферментом лигаза и конечным итогом процесса репликации явялется образование двух, идентичных материнской, молекул ДНК.
|
|
|
Генетический код и его свойства.
Способ записи генетической информации о последовательности аминокислот в полипептиде с помощью последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК называется генетическим кодом. Основные свойства генетического кода:
1. Код является триплетным, т.е. одну аминокислоту кодирует последовательность из трех нуклеотидов.
2. Код универсален, одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты у всех живых организмов.
3. Код является вырожденным, т.е. одна аминокислота может кодироваться несколькими триплетами.
4. Код является неперекрывающимся, т.е. соседние триплеты не имеют общих оснований.
5. Код является непрерывным, т.е. не содержит каких либо разделительных знаков между отдельными триплетами.
6. Код является линейным, триплеты расположены в линейном порядке.
7. Код является коллинеарным, т.е. последовательность триплетов в молекуле ДНК (или мРНК) полностью совпадает с последовательностью аминокислот в полипептиде.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 1779; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!