Нуклеїнові кислоти і ДНК

Нуклеїнові кислоти є хімічними сполуками великого біологічного значення; всі живі організми містять нуклеїнові кислоти у вигляді ДНК і РНК (відповідно дезоксирибонуклеиновой кислоти і рибонуклеїнової кислоти). Нуклеїнові кислоти є дуже важливими молекулами, оскільки вони здійснюють первинний контроль над життєво важливими процесами у всіх організмах.

Все свідчить про те, що нуклеїнові кислоти відіграли однакову роль, оскільки перші форми примітивного життя могли вижити (як і бактерії).

У клітинах живих організмів ДНК присутній, перш за все, в хромосомах (в діляться клітинах) і в хроматині (в клітинах).

Він також присутній поза ядра (зокрема, в мітохондріях і в пластидах, де він виконує свою функцію інформаційного центру для синтезу частини або всіх органел).

Натомість РНК присутній як в ядрі, так і в цитоплазмі: в ядрі вона більш концентрована в ядрішці; в цитоплазмі вона більше концентрована в полісом.

Хімічна структура нуклеїнових кислот досить складна; вони утворені нуклеотидами, кожна з яких (як ми бачили) складається з трьох компонентів: гідрат вуглецю (пентоза), азотна основа (пурин або піримідин) і фосфорна кислота.

Нуклеїнові кислоти є, отже, довгими полинуклеотидами, що є результатом конкатенації одиниць, званих нуклеотидами. Різниця між ДНК і РНК лежить в пентозі і підставі. Існує два типи пентози, по одному для кожного типу нуклеїнової кислоти:

1) Рибоза в РНК;

2) Dessosiribosio в ДНК.

Також стосовно основ ми повинні повторити відмінність; піримідинові основи включають:

1) цитозин;

2) тимін, присутній тільки в ДНК;

3) Урацил, присутній тільки в РНК.

Натомість пуринові основи складаються з:

1) Аденін

2) Гуаніна.

Підводячи підсумок, у ДНК ми знаходимо: цитозин - аденін - гуаніна - тіміна (CAGT); у той час як у РНК ми маємо: цитозин - аденін - гуанін - урацил (CAGU).

Всі нуклеїнові кислоти мають полинуклеотидную лінійну структуру ланцюга; специфічність інформації задається різною послідовністю підстав.

Структура ДНК

Нуклеотиди ланцюга ДНК скріплені разом з ефіром між фосфорною кислотою і пентозою; знайдена кислота пов'язана з вуглецем 3 нуклеотидної пентози і з вуглецем 5 наступного; у цих зв'язках він використовує дві з трьох своїх кислотних груп; залишилася кислотна група дає молекулу кислотний характер і дозволяє утворювати зв'язки з основними білками.

ДНК має структуру подвійної спіралі: дві комплементарні ланцюги, одна з яких "опускається", а інша "піднімається вгору". Ця концепція відповідає поняттю "антипаралельних" ланцюгів, тобто паралельних, але в протилежних напрямках. Починаючи з однієї сторони, одна з ланцюгів починається з зв'язку між фосфорною кислотою і вуглецем 5 пентози і закінчується вільним вуглецем 3; тоді як напрямок комплементарної ланцюга є протилежним. Ми також бачимо, що водневі зв'язки між цими двома ланцюгами відбуваються тільки між пуриновою основою і піримідиновою основою і навпаки, тобто між Adenina і Timina і між цитозином і гуаніном, і навпаки; Є дві водневі зв'язки в АТ-парі, тоді як у парі GC є три зв'язки. Це означає, що друга пара має більшу стабільність.

Дублювання ДНК

Як уже згадувалося у зв'язку з інтерцинетичним ядром, ДНК може бути знайдена в «аутосинтетичних» і «аллосинтетичних» фазах, тобто, відповідно, до синтезування самих пар (автосинтез) або іншої речовини (РНК: аллосинтез). в цьому відношенні вона розділена на три фази, звані G1, S, G2 . У фазі G1 (де G можна сприймати як початковий ріст, зростання) клітина синтезує під контролем ядерної ДНК все, що необхідно для свого метаболізму. У фазі S (де S означає синтез, тобто синтез нової ядерної ДНК) відбувається редуплікація ДНК. У фазі G2 клітина відновлює зростання, готуючись до наступного поділу.

МИ СЛІДОМИ МОЖУТЬ ЗНАЙТИ ФЕНОМЕНИ НА ЕТАПІ S

Перш за все ми можемо представити дві антипаралельні ланцюги, як якби вони вже були "деспіралізовані". Починаючи з одного кінця, зв'язки між парами підстав (A - T і G - C) розриваються, і дві комплементарні ланцюги відходять (порівняння відкриття "блискавки" підходить). На цьому етапі фермент ( ДНК-полімераза ) "тече" вздовж кожної окремої ланцюга, сприяючи утворенню зв'язків між нуклеотидами, що входять до його складу, і новими нуклеотидами (раніше "активованими" енергією, наданою АТФ), переважаючими в каріоплазмі. Нова тиміна обов'язково пов'язана з кожним аденіном і так далі, що формує кожен раз новий подвійний ланцюжок.

ДНК полімерів, здається, діє in vivo індиферентно на дві ланцюги, незалежно від "напрямку" (від 3 до 5 або навпаки). Таким чином, коли буде пройдено всю первинну подвійну ланцюг ДНК, буде наявність двох Термін, що визначає це явище, є "напівконсервативним редуплікацією", де "редуплікація" концентрує значення кількісного і точного копіювання, а "напівконсерватив" нагадує той факт, що для кожного нового подвійного ланцюга ДНК, єдиний ланцюжок є неосіеттіко.

ДНК містить генетичну інформацію, яку вона передає в РНК; останній, у свою чергу, передає його білків, таким чином регулюючи метаболічні функції клітини. Отже, весь обмін речовин прямо або опосередковано знаходиться під контролем ядра.

Генетична спадщина, яку ми знаходимо в ДНК, має на меті дати клітинам специфічні білки.

Якщо взяти їх попарно, то чотири бази дадуть 16 можливих комбінацій, тобто 16 букв, недостатньо для всіх амінокислот. Якщо замість цього ми беремо їх у триплети, то буде 64 комбінації, які можуть здатися занадто багато, але які, насправді, використовуються, оскільки наука виявила, що різні амінокислоти кодуються більш ніж одним триплетом. Таким чином, існує переклад з 4 букв нуклеотидних азотистих підстав до 21 амінокислоти; однак, перед «перекладом» є «транскрипція», все ще в контексті чотирьох букв, тобто проходження генетичної інформації з 4 букв ДНК до 4 букв РНК, з урахуванням того, що замість боязкий (ДНК), є урацил (РНК).

Процес транскрипції відбувається, коли в присутності рибонуклеотидів, ферментів (РНК-полімерази) і енергії, що містяться в молекулах АТФ, ланцюг ДНК відкривається і синтезується РНК, що є вірним відтворенням генетичної інформації що міститься в цій ділянці відкритого ланцюга.

Існують три основні типи РНК і всі вони походять з ядерної ДНК: