Monomeru tad-DNA. Liema monomeri jiffurmaw molekula tad-DNA?

aċidi nukleiċi, b'mod partikolari tad-DNA, huwa magħruf sew fl-arti. Dan huwa spjegat mill-fatt li dawn huma s-sustanzi ċelloli li jaffettwaw il-ħżin u t-trażmissjoni ta 'informazzjoni ġenetika tagħha. DNA għadha miftuħa fl-1868, F. Miescher huwa molekula bi proprjetajiet aċidużi qawwija. Xjentisti identifikaw tagħha mill-nuklei ta 'ċelluli bojod tad-demm - ċelloli tas-sistema immunitarja. Matul il-50 sena li ġejjin, l-istudju ta 'aċidi nukleiċi saru kultant, kif xjentisti aktar jemmnu biochemists sustanzi organiċi ewlenin responsabbli inkluż għall ntirtu karatteristiċi, proteini.

Peress li l-dekowdjar ta ' l-istruttura tad-DNA, imwettqa minn Watson u Crick fl-1953, jibda studju serju, instab li, aċidu deoxyribonucleic - huwa polimeru u DNA monomeri huma nukleotidi. tipi u l-istrutturi tagħhom se jkunu studjati mill us f'din il-ħidma.

Nukleotidi bħala unità strutturali f'tagħrif ġenetiku

Wieħed mill-proprjetajiet fundamentali tal-kwistjoni għajxien - hija l-preservazzjoni u t-trasmissjoni ta 'informazzjoni dwar l-istruttura u l-funzjonijiet taċ-ċelloli u l-organiżmu kollu. Dan ir-rwol huwa mwettaq deoxyribonucleic acid u DNA monomeri - nukleotidi jirrappreżentaw tip ta ' "building blocks" li minnu l-uniku disinn u s-sustanza mibnija eredità. Ikkunsidra dak l-sinjali ggwidati annimali selvaġġi, il-ħolqien aċidu nuklejku supercoil.

Kif biex jiffurmaw nukleotidi

Sabiex tingħata risposta għal din il-mistoqsija, għandna bżonn xi għarfien tal-kimika ta 'komposti organiċi. B'mod partikolari, aħna nfakkruk li fin-natura hemm grupp ta 'glikosidi fihom in-nitroġenu eteroċikliċi konnessi ma monosakkaridi - pentoses (ribose jew deoxyribose). Huma msejħa nukleosidi. Per eżempju, adenosine u nuklejosidi oħra huma preżenti fil-cytosol taċ-ċellula. Jistgħu jirreaġixxu ma 'molekuli ta' l esterifikazzjoni bl-aċidu ortofosforiku. Il-prodotti ta 'dan il-proċess u se nukleotidi. Kull monomeru-DNA, u hemm erba 'speċi, għandha isem, per eżempju, guanine, thymine u nukleotidi cytosine.

monomeri DNA purine

Fil-bijokimika adottat klassifikazzjoni li jifred monomeri tad-DNA u l-istruttura tagħhom f'żewġ gruppi: per eżempju, purine huwa adenine u guanine nukleotidi. Huma fihom f'derivattivi tagħhom purine kompożizzjoni - sustanza organika li jkollhom il-formula C ₅ H ₄ N _4. Monomeru DNA - nukleotidi guanine, fih ukoll bażi nitroġeniku purine konnessi mal-bond glycosidic-N deoxyribose jkunu fil betokonfiguratsii.

nukleotidi pirimidini

bażijiet nitroġenużi, imsejħa cytidine u thymidine huma derivattivi pirimidini ta 'materja organika. Formula tagħha huwa C ₄ H ₄ N _2. Molekula huwa ċatt heterocycle sitt membri li fih żewġ atomi tan-nitroġenu. Huwa magħruf li minflok nukleotidi thymine fil-molekuli ta 'aċidu ribonuklejku, bħal rRNA, tRNA, mRNA, li jinsabu monomeru uraċil. Fil-proċess ta 'traskrizzjoni, matul iddebitjar informazzjoni mill-molekula tad-DNA fil mRNA ġene tan-nukleotidi thymine huwa sostitwit b'dan adenine, nukleotidi adenina u - li uracil fil mRNA katina għadu qed jitwieled. Dan huwa ġust l-annotazzjoni li ġejja: A - Y, T - A.

regoli Chargaff s

Fit-taqsima preċedenti aħna diġà ssemma parzjalment fuq il-prinċipji ta 'konformità mal-monomeri fil-ktajjen tad-DNA u mRNA ġeni kumplessi. biochemist Magħrufa E. Chargaff stabbilit pjuttost proprjetà unika ta 'l-molekuli ta' aċidu deoxyribonucleic, jiġifieri, li l-ammont ta 'nukleotidi adenina fiha huwa dejjem ugwali għal thymine, u guanine - cytosine. Il-bażi teoretika ewlenija tal-prinċipji Chargaff servew bħala l-istudju ta Watson u Crick, tiddetermina liema monomeri jiffurmaw molekula tad-DNA, u dak li jkunu organizzazzjoni spazjali. mudell ieħor outputted minn Chargaff u imsejjaħ prinċipju kumplimentarjetà, jindika l-affinità kimika ta 'purini u pirimidini bażijiet u l-interazzjoni bejniethom kapaċità tagħhom li jiffurmaw rabtiet idroġenu. Dan ifisser li l-arranġament tal-monomeri fiż-żewġ fergħat tad-DNA strettament deterministika Għalhekk, biswit L-ewwel linja ta 'DNA tista' tkun biss il-li jkollhom żewġ bonds oħra idroġenu bejniethom T u. Biss cytosine tista 'tiġi mqiegħdha nukleotide guanine oppost. F'dan il-każ, bejn bażijiet nitroġenużi jiffurmaw tliet rabtiet idroġenu.

Ir-rwol tal nukleotidi fil-kodiċi ġenetiku

Biex timplimenta, ir-reazzjoni li sseħħ fil-ribosomi tal-bijosintesi proteina, hemm informazzjoni dwar il-mekkaniżmu traduzzjoni tal-kompożizzjoni aċidu amino tas-sekwenza peptide tal nukleotidi fis-sekwenza mRNA ta 'aċidi amino. Irriżulta li l-tlieta monomeru biswit ikollhom informazzjoni dwar wieħed mill-20 aċidi amino possibbli. Dan il-fenomenu jissejjaħ il-kodiċi ġenetiku. Meta jiġu indirizzati l-isfidi tal-bijoloġija molekulari huwa użat biex jiddetermina kemm l-kompożizzjoni aċidu amino peptide u li tiġi ċċarata l-kwistjoni: liema jiffurmaw monomeri molekula tad-DNA, fi kliem ieħor, dak li l-kompożizzjoni tal-ġene korrispondenti. Per eżempju, il triplet (kodon) AAA fil-ġene tikkodifika l phenylalanine aċidu amminiku fil-molekula proteina, u fil-kodiċi ġenetiku se jaqbel tripletta UUU fil-katina mRNA.

Interazzjoni ta 'nukleotidi waqt replikazzjoni ta' DNA

Kif spjegat qabel, l-unitajiet strutturali ta 'monomeri DNA - huwa nukleotidi. sekwenza speċifika tagħhom fiċ-ċirkwiti huwa mudell għall-proċess sinteżi sussidjarja molekula aċidu deoxyribonucleic. Dan il-fenomenu iseħħ fil lS-istadju ta 'ċelluli interfażi. Is-sekwenza tan-nukleotidi ta 'molekuli DNA ġodda fil-ktajjen għaddejjin omm mill-polymerase tad-DNA enzima mal- prinċipju ta' komplementarjetà (A - C, A - C). Replikazzjoni tirreferi għal reazzjonijiet ta 'sinteżi matriċi. Dan ifisser li l-monomeri tad-DNA u l-istruttura tagħhom fil-katina ġenitur huma l-bażi, jiġifieri mudell għal kopji tas-sussidjarja tagħha.

Hija tista 'tibdel l-istruttura tal-nukleotidi

Mill-mod, ejjew ngħidu li l-aċidu deoxyribonucleic - huwa struttura konservattiv ħafna tal-nukleu taċ-ċelloli. Hemm spjegazzjoni loġika: t-tagħrif ġenetiku maħżuna fil-chromatin tal-nukleu, għandu jitkompla u replikati mingħajr distorsjoni. Iżda l-ġenoma ċellulari huwa kostanti "taħt l-gun" fatturi ambjentali. Pereżempju, dawn il-kimiċi aggressivi bħall-alkoħol, droga, radjazzjoni radjuattiva. Kollha kemm huma hekk imsejħa mutaġeni, taħt l-influwenza ta 'liema kwalunkwe monomeru-DNA tista' tibdel l-istruttura kimika tagħhom. Din id-distorsjoni fil-bijokimika tissejjaħ mutazzjoni punt. Il-frekwenza tal-okkorrenza ta 'ġenoma ċellula għoli biżżejjed. Mutazzjonijiet huma korretti Operazzjoni tas-sistema ta 'tiswija taċ-ċelluli li taħdem sew, inkluż sett ta' enzimi.

Xi wħud minnhom, bħal enzima restrizzjoni, "maqtugħ" l-nukleotidi ħsara, polymerases jippermettu s-sintesi ta 'monomeri normali ligase "imxebbek" rkuprati porzjonijiet tal-ġene. Jekk il-mekkaniżmu ta 'hawn fuq, għal xi raġuni, iċ-ċellula ma taħdimx u monomeru DNA difettuż jibqa' molekula tiegħu, il-mutazzjoni hija telgħet minn proċessi ta 'sinteżi matriċi u fenotipikament manifestat fil-forma ta' proteini bi proprjetajiet mibdula, ma jkunx jista 'jaqdi l-funzjonijiet meħtieġa inerenti fil-metaboliżmu ċellulari. Dan huwa fattur negattiv serju, tnaqqis vijabilità taċ-ċelluli u jnaqqas it-tul tal-ħajja tagħha.