Головна

Нуклеїнові кислоти. Визначення. Первинна структура НК.

  1. a-спіраль b-складчаста структура
  2. B3 Структура ІНСАРАГ
  3. F3.2.1 Структура міжнародного ПСО
  4. Ft Структура сучасного ринку fg цінних паперів
  5. I. 4.1. Види і структура ринків
  6. I. Структура матриці
  7. I. Структура реферату

Нуклеїнові кислоти - це біополімери, мономерами яких є нуклеотиди.

Первинна структура нуклеїнових кислот (як ДНК, так і РНК) - це послідовність чергування нуклеотидів в полінуклеотидних ланцюга від 5'-кінця до 3'-кінця. Зв'язки, що створюють цю структуру - ковалентні, фосфодіефірні, між пентозу, що входять до складу сусідніх нуклеотидів. Залишок фосфорної кислоти з'єднує З-3'-атом пентози першого нуклеотиду з З-5-атомом наступного. Тому полинуклеотидная ланцюг має певний напрям. На одному її кінці в нуклеотиде вільна (рідше - фосфорильованій) ОН-група у С-5 'пентози, а С-3'-ОН-група зайнята. Такий нуклеотид вважають першим в ланцюзі, а початок полинуклеотидов позначають як 5'-кінець. На іншому кінці ланцюга знаходиться нуклеотид, в якому зайнятий С-5 'пентози, а С-3' - вільний. Це - кінець полінуклеотидних ланцюга, або 3'-кінець.

рРНК - преоблаганіе гуанілова нуклеотидів.

тРНК - маленька довжина - 70-90 нуклеотидів, велика кількість мінорних нуклеотидів в їх складі (різні метиловані нуклеотиди, псевдоуридин, дігідроурідін, а також тимидин, типовий для ДНК, але не для РНК). Крім того, будь-яка тРНК закінчується послідовністю 5-ЦЦА-З '.

Вторинна структура як просторове розташування однієї або двох полінуклеотидних ланцюгів без урахування суперспіралізації. Зв'язки: водневі між комплементарними азотистими підставами і стекінг-взаємодії між площинами азотистих основ. Антипаралельні нитки у вторинній структурі ДНК. «Конюшиновий лист» - для тРНК. V або Y -образна структура для рРНК, шпильки - для мРНК.

Вторинна структура нуклеїнових кислот - це просторова укладка однієї або декількох полінуклеотидних ланцюгів без виникнення суперспіралізації. Зв'язки, що створюють цю структуру - двох видів:

а) водневі - між комплементарними азотистими підставами, діють "по горизонталі":

Аленін - Тимин (або Урацил) - взаємодіють двома водневими зв'язками в положеннях 1: 3,6: 4.

Гуанін - Цитозин - взаємодіють трьома зв'язками в положеннях 1: 3, 6: 4 і 2: 2

6) стекінг-взаємодії. У водних розчинах і в кристалах нуклеотиди в полінуклеотидних ланцюга прагнуть розташуватися так, щоб площини їх азотистих основ були паралельні один одному, утворюючи "стопку". Взаємодії сусідніх азотистих основ в цій стопці і називають стекінг-взаємодіями. Вони обумовлені в основному ван-дер- ваальсовими силами. Чим більше "стопка" азотистих основ, тим більший внесок в збереження вторинної структури вносять стекінг-взаємодії.

вторинна структура ДНК прокаріот полягає в освіті одноланцюгових або дволанцюгових кільцевих або лінійних молекул.

У еукаріот основна (ядерна) ДНК завжди лінійна і двуцепочечной. Дві полінуклеотидні ланцюга в молекулі ДНК взаімозакручени, утворюючи подвійну спіраль (Хелікс) навколо спільної осі, причому в цілому молекулу ДНК можна порівняти з гвинтовими сходами. Зовні розташовується основа "сходи" - гідрофільний вуглеводно-фосфатний кістяк, а "сходинки" утворені парами гідрофобних комплементарних азотистих основ.

Основними особливостями ДНК еукаріот є:

- антипаралельність, тобто 5'-кінця одной'цепі відповідає 3'кінець іншого ланцюжка:

5 '> 3'

3 '< 5'

- компліментарність, наприклад:

5'-А АТГГЦАТЦЦТ АГГ-3 '

3'-ТТАЦЦГТАГГАТЦЦ-5 '

Для рРНК у вторинній структурі - відзначають значне число "шпильок" - коротких двоспіральної ділянок зі спареними підставами і петель. Такі ділянки в рРНК займають не менше 2/3 всієї молекули. В цілому рРНК описують як такі, що V- або Y-подібну форму.

Вторинна структура тРНК нагадує "кленовий" або "конюшиновий" лист. Виникає характерна просторова структура, підтримувана водневими зв'язками, які утворюються між парами комплементарних азотистих основ, які на відміну від ДНК розташовуються в одній полінуклеотидних ланцюга.

Молекули тРНК містять чотири стебла, три з яких закінчуються петлями і ще одну п'яту, так звану додаткову або вариабельную петлю. Остання необхідна для вирівнювання розміру тРНК для її входження в рибосому при синтезі білка.

Вторинна структура мРНК представлена ??нерегулярними шпильками.

Третинна структура НК - просторове розташування молекули з урахуванням суперспіралізації і взаємодії з допоміжними білками. Рівні укладання: нуклеосомної, фібрилярний, хромомерное, і т.д.до формування хромосом. Г-подібна форма третинної структури - для тРНК. Велика і мала субодиниці рибосом - при взаємодії рРНК з рибосомальні білками. Для мРНК - рібонуклеопротеіновие комплекси.

Для геномів еукаріот характерна наявність складно організованого хроматину з великою кількістю рівнів упаковки.

Нуклеосомної. Базового рівня організації хроматину відповідає нуклеосома, в складі якої ДНК накручена на октамер, утворений білками-гистонами. Намотана на кор нуклеосомна ДНК має форму левозакрученной суперспирали з 1,8 витків. Згодом виявлено, що в складі цієї суперспирали тільки 1.65 витків, так як кінцеві 10 п.о. нуклеосомної ДНК распрямлени.

Гістонові кор можна представити у вигляді циліндра (диска) діаметром 11 нм і висотою 5,6 нм. В укладанні нуклеосоми бере участь 5 білків-гістонів: HI, Н2А, Н2В, НЗ і Н4. Чотири останніх утворюють кор (октамер), на який накручується ДНК. Гистон Н1 зв'язується з лінкерних ділянкою ДНК, який знаходиться між нуклеосомами і сприяє компактної укладанні хроматину. Все гистони є основними білками, що мають велику кількість позитивно заряджених амінокислот (лізину, аргініну, гістидину). Гістони з'єднуються з ДНК по засобом іонних зв'язків, за рахунок взаємодії негативного заряду залишку фосфорної кислоти і позитивного заряду залишку амінокислоти, дисоціює по лужному типу. Більше 90% ДНК у клітині присутній в складі нуклеосом. Після упаковки ДНК в нуклеосомної структури лінійна довжина фібрили зменшується в 6 разів.

Нуклеомерний (фібрилярний) - 10-11 нм фібрила - перший наднуклеосомний рівень упаковки хроматину. Наявність гистона Н1 і деяке підвищення іонної сили роблять можливим утворення з ниток нуклеосом фібрил діаметром 10 -11 нм. Нитки, позбавлені гистона Н1, можуть складатися лише у вигляді неструктурованих грудочок. У складі 10 нм фібрили нуклеосоми знаходяться кілька ближче один одному, ніж в Н1-яка містить нитки нуклеосом, лінкерних ДНК іноді зовсім не видно. 10 нм фібрила, як і Н1-яка містить нитка нуклеосом, має зигзагоподібну форму. Освіта 10 нм фібрили забезпечує щільність упаковки ~ в 7 разів у порівнянні з вільною ДНК.

З 10 нм фібрили формується 30 нм фібрила, гистон Н1, з'єднуючись з лінкерних ДНК і двома сусідніми білковими тілами, зближує їх один з одним. Утворюється структура, побудована, можливо, по типу соленоїда. У фіблілле 30 нм коефіцієнт упаковки ДНК становить приблизно 36 - 40.

Хромомерное і хромонемний. Фібрили 10 і 30 нм укладаються в петлі за допомогою негістонових білків, здатних пізнавати певні послідовності в ДНК, віддалені один від одного на тисячі пар нуклеотидів. Утворюються компактні тіла (0,1 - 0,2 мкм) - хромомери і нитки - хромонеми. Їх вже можна спостерігати у світловий мікроскоп.

Окремі ділянки хромонеми піддаються подальшій укладанні, утворюючи структурні блоки, видимі в інтерфазі як грудочки хроматину. У метафазі хроматин суперспіралізуется, окремі хромосоми стають добре помітні.

Третинна структура тРНК досить компактна і утворюється за рахунок взаємодії петель таким чином, що в результаті виходить структура складається з двох взаємно перпендикулярних частин. В одній з них знаходиться акцепторні ділянку, в інший антикодон.

Для рРНК третинна структура проявляється у взаємодії з рибосомальні білками.

мРНК преобеетает третинну структуру в комплексі з білками, утворюючи рібонуклеопротеіновие частки.

 



Тільки після придбання білком нативної третинної структури він проявляє свою специфічну функціональну активність. | Фізичні властивості
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати