Нуклеиновые кислоты

---

Нуклеиновые кислоты были открыты Мишером в XIX веке. Они составляют генетический код организма, который несет функцию кодировки информации о синтезе белка.

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота)

Модель ДНК была сделана Уотсонм и Криком. Она предполагает, что молекула ДНК состоит из двойной спирали пары комплементарных, антипараллельных полинуклеотидных цепей.

ДНК - биополимер, состоящий из мономеров - нуклеотидов.

Нуклеотиды - это мономеры нуклеиновых кислот, включая ДНК. Каждый из этих мономеров состоит из:

• Органического (азотистого) основания;
• Сахара - Пентозы (в ДНК - дезоксирибоза, в РНК - рибоза)
• Фосфатной группы, связанной с С₅-атомом сахара пентозы

В молекулу ДНК входят четыре различных нуклеотида, отличаются они только азотистыми основаниями

Два из них имеют пиримидиновое основание (одинарный гетероцикл) и называются цитозин (Ц) и тимин(Т). Два других имеют пуриновое основание (двойной гетероцикл) и называютсся аденин (А) и гуанин (Г)

нуклеотиды

соединение нуклеотидов в ДНК

Различие азмеров пуриновых и пиримидиновых оснований особенно важно для формирования двойной спирали молекулы ДНК

Полинуклеотиды образуются из нуклеотидов. Нуклеотиды связаны между собой 3'5'-фосфодиэфирными связями, в которых фосфатная группа образует мостик между С₃-атомом одной молекулы сахара и С₅-атомом следующей

ДНК может образовывать несколько пространственных конфигураций: первичную, вторичную и третичную структуры

Первичная структура

Углевод одного нуклеотида ковалентно связан с фосфатной группой другого нуклеотида, при этом азотистое основание свободно остается в цепи

Вторичная структура

Две цепи соединены по принципу комплементарности водородными связями: аденин одной цепи соединяется с тимином другой цепи, а цеитозин - с гуанином другой цепи.

Две полинуклеотидные цепи удерживаются вместе посредством водородных связей между азотистыми основаниями параллельных цепей. Пуриновые основания крупнее пирипидиновых, поэтому для обеспечения постоянства шага спирали каждая пара включает в себя одно пуриновое и одной пиримидиновое основание. Двойная спираль наиболее стабильна, так как наибольшее число водородных связей образуется в том случае, когда пары формируются следующим образом: А-Т и Г-Ц.

Правило Чааргафа: Сколько в ДНК аденина, столько и тимина; сколько гуанина, столько и цитозина

РНК (рибонуклеиновая кислота)

Отличия РНК от ДНК:

• состоит из одной цепочки, но может иметь сложную структуру, в зависимости от ее функций;
• Вместо тимина стоит основание урацил (также пиримидиновое)
• Пентозой РНК является рибоза, которая имеет -OH-группу у 2'-атома углерода, заеняет собой 2'-дезоксирибозу.

  Рибонуклеиновая кислота выполняет ряд функций в синтезе белка благодаря своим модификациям:

  рибосомальная (рРНК) - ситезируется в ядре, но находится в рибосомах,

  информационная (иРНК) (матричная РНК) - находится в ядре, образуется в процессе транскрипции

  транспорная(тРНК) - синтезируется в ядре, но находится в цитоплазме.

  Функции модификаций РНК:

  рРНК образуют рибосомы, а они - место стадии трансляции, значит, функции рРНК - проведение трансляции

  иРНК служит матрицей для образования тРНК, т.е., она делает возможной передачу информации о синтезе белка к месту трансляции

  тРНК "читает" генетический код, т.к. способна выбирать специфичную аминокислоту для определенного триплета и доставлять ее в рибосомы, участвуя таким образом в процессе трансляции.

  Название модификации	Функция модификации	Изображение
  рибосомальная (рРНК)	рРНК образуют рибосомы, а они - место стадии трансляции,=> основная функция рРНК - осуществление трансляции
  информационная (иРНК)	представляет собой сруктуру, которая при переходе на рибосому в стадию трансляции служит матрицей для сборки белка
  транспортная (тРНК)	обладает способностью присоединять аминокислоты и прикрепляться к рибосоме в процессе трансляции. Это и есть ее главная функция.