Строение и функции нуклеиновых кислот
Нуклеиновые кислоты – биополимеры, осуществляющие хранение и передачу генетической информации во всех живых организмах, а также участвующие в биосинтезе белков.
Функции ДНК.
Генетическая информация, закодированная в последовательности нуклеотидов, служит двум целям. Во-первых она необходима для синтеза белковых молекул, во-вторых, обеспечивает передачу самой себя в ряду клеточных поколений и поколений организмов. Обе функции основаны на том, что молекула ДНК служит матрицей; в первом случае для транскрипции – перекодирования информации в структуру молекул РНК и во втором для репликации – копирования информации в дочерних молекулах ДНК.
Функции РНК.
Известно несколько видов РНК. Почти все они непосредственно вовлечены в процесс биосинтеза белка. Молекулы цитоплазматической РНК, выполняющие функции матриц белкового синтеза, называются матричными РНК (мРНК). Другой вид цитоплазматической РНК – рибосомная РНК (рРНК) – выполняет роль структурных компонентов рибосом. Адапторные молекулы транспортных РНК (тРНК) участвуют в трансляции (переводе) информации мРНК в последовательность аминокислот в белках.
РНК является основным генетическим материалом у некоторых вирусов животных и растений.
Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) относятся к сложным высокомолекулярным соединениям, состоят из небольшого числа индивидуальных химических компонентов более простого строения.
|
|
|
Доказ-ва генетической роли нуклеиновых кислот.
К 1944 г. Эйвери и его коллеги открыли трансформирующую активность ДНК у пневмококков. Эйвери, Маклеод и Маккарти показали, что при удалении белков, полисахаридов и РНК трансформация бактерий не нарушается, а при воздействии на индуцирующее вещество ферментом дезоксирибонуклеазой трансформирующая активность исчезает. В этих экспериментах впервые была продемонстрирована генетическая роль молекулы ДНК. В 1953 г. Уотсону и Крику удалось разгадать, как устроена молекула ДНК. Предложенная ими модель была основана на данных рентгеноструктурного анализа ДНК и учитывала правило эквивалентности Чарграффа. Дальнейшие исследования показали, каким образом относительно просто устроенная молекула справляется со своей генетической ролью. Оказалось, что ДНК передает наследственную информацию в матричных процессах репликации и транскрипции. Наличие же всего четырех азотистых оснований, которые в различных сочетаниях организованы в триплетные кодирующие единицы – кодоны, не ограничивает возможности выполнения этой молекулой своих генетических функций, поскольку различная последовательность оснований и их соотношение обеспечивают генетическое разнообразие видов и индивидуумов.
|
|
|
Молекулярный механизм репликации ДНК у эукариот и прокариот.
1. Репликация бактериальных и вирусных кольцевых геномов начинается с определенной точки и идет в противоположных направлениях, т.е. у бактерий и вирусов существует одна точка начала репликации (ori) и две репликационные вилки. Реплицирующаяся хромосома напоминает по структуре греческую букву θ (тетта). По завершении репликации θ-типа образуются две кольцевые молекулы.
2. У некоторых вирусов и при амплификации ДНК генов рРНК в оогенезе у амфибий в одной цепи их кольцевой хромосомы происходит разрыв фосфодиэфирной связи. Затем к свободному 3’-концу разорванной цепи начинают присоединяться нуклеотиды, эта цепь растет, а кольцевая цепь служит матрицей. По мере роста разорванной цепи ее 5’-конец постепенно смещается, и начинается построение цепочки, комплементарной этому участку. Образующаяся структура похожа на греческую букву σ (сигма). Такой тип репликации называют «катящимся кольцом» или σ-типом. Вновь синтезированный «хвост» в определенных точках разрезается, и по завершении одного цикла репликации образуется одна кольцевая молекула и одна линейная. Длина образующегося «хвоста» иногда может в несколько раз превышать длину окружности кольцевой молекулы.
Линейные хромосомы (у некоторых вирусов и эукариот) начинают реплицироваться в одной или нескольких точках, две вилки репликации движутся в противоположных направлениях. По завершении репликации образуются две линейные молекулы.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 505; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!