مونومر DNA. ما أحادية تشكيل جزيء DNA؟

الأحماض النووية، في DNA معين، ومن المعروف في الفن. ويفسر ذلك حقيقة أنها هي المواد الخلايا التي تؤثر على تخزين ونقل المعلومات الوراثية. DNA لا تزال مفتوحة في عام 1868، F. ميشر هو جزيء مع خصائص حمضية قوية. وقد حدد العلماء لها من نوى خلايا الدم البيضاء - خلايا جهاز المناعة. على مدى السنوات ال 50 المقبلة، أجريت دراسة الأحماض النووية في بعض الأحيان، كما يعتقد معظم العلماء الكيمياء الحيوية المواد العضوية الرئيسية بما في ذلك مسؤولية ورثتها الصفات، والبروتينات.

منذ فك بنية الحمض النووي، التي تقوم بها واتسون وكريك في عام 1953، وتبدأ دراسة جادة، وتبين أن وحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين - هو بوليمر وDNA أحادية هي النيوكليوتيدات. سيتم دراسة أنواع وهياكلها من قبلنا في هذا العمل.

النيوكليوتيدات كوحدة الهيكلية من المعلومات الوراثية

واحدة من الخصائص الأساسية للمادة الحية - هو حفظ ونقل المعلومات على بنية ووظائف الخلايا والحي كله. يتم تنفيذ هذا الدور حمض النووي الريبي منقوص الأكسجين والحمض النووي أحادية - النيوكليوتيدات تمثل نوعا من "اللبنات" التي من التصميم الفريد وبنيت مادة الوراثة. النظر في ما وجهت علامات الحياة البرية، وخلق الحمض النووي مفرط الالتفاف.

كيفية تشكيل النيوكليوتيدات

للإجابة على هذا السؤال، ونحن بحاجة الى بعض المعرفة عن كيمياء المركبات العضوية. على وجه الخصوص، نشير إلى أن في الطبيعة هناك مجموعة من جليكوسيدات التي تحتوي على النيتروجين الحلقية غير المتجانسة متصلا السكريات الأحادية - pentoses (الريبوز أو الديوكسيريبوز). فهي تسمى النيوكليوسيدات. على سبيل المثال، الأدينوزين والنيوكليوسيدات أخرى موجودة في العصارة الخلوية للخلية. تتفاعل مع جزيئات من الأسترة مع صحيح حامض الفوسفوريك. المنتجات من هذه العملية، وسوف النيوكليوتيدات. كل مونومر DNA، وهناك أربعة أنواع، له اسم، على سبيل المثال، جوانين، ثايمين والنوكليوتيدات السيتوزين.

أحادية البيورين DNA

في الكيمياء الحيوية اعتمد التصنيف الذي يفصل أحادية DNA وبنيتها إلى مجموعتين: على سبيل المثال، البيورين هو الأدينين والجوانين النيوكليوتيدات. أنها تحتوي في تكوينها ومشتقاتها البيورين - مادة عضوية ذات الصيغة C ₅ H ₄ N _4. DNA مونومر - النوكليوتيدات جوانين، يحتوي أيضا على قاعدة نيتروجينية البيورين متصلا الديوكسيريبوز-N غليكوزيدية السندات يجري في betokonfiguratsii.

النيوكليوتيدات بيريميدين

القواعد النيتروجينية، ودعا سيتيدين والثيميدين هي مشتقات بيريميدين من المواد العضوية. صيغته هي C ₄ H ₄ N _2. الجزيء شقة هيتيروسيكلي ستة membered التي تحتوي على ذرتين النيتروجين. ومن المعروف أنه بدلا من النيوكليوتيدات الثايمين في جزيئات الحمض النووي الريبي، مثل الريباسي، الحمض الريبي النووي النقال، مرنا، الواردة مونومر اليوراسيل. في عملية النسخ، خلال خصم المعلومات من جزيء DNA في جينات مرنا الثايمين النوكليوتيدات يتم استبداله الأدنين، النوكليوتيدات الأدينين و- لاليوراسيل في مرنا سلسلة الوليدة. وهذا هو عادل والإدخال التالي: أ - Y، T - A.

قواعد Chargaff ل

في الجزء السابق لدينا بالفعل لمست جزئيا على مبادئ الامتثال للأحادية في سلاسل الحمض النووي والجينات مرنا معقدة. أنشئت الكيمياء الحيوية الشهير E تشارغاف لا بأس به خاصية فريدة من جزيئات الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين، أي أن كمية النيوكليوتيدات الأدينين في ذلك هو دائما يساوي الثايمين، وجوانين - السيتوزين. الأساس النظري الرئيسي للمبادئ عمل Chargaff كدراسة واتسون وكريك، تحديد أي أحادية تشكيل جزيء DNA، وما لديهم التنظيم المكاني. نمط آخر أنتج من قبل Chargaff ودعا مبدأ التكامل، يشير إلى تقارب الكيميائي للقواعد البيورين والبيريميدين وقدرتها على التفاعل بينهما لتشكيل روابط هيدروجينية. وهذا يعني أن ترتيب أحادية في كل من خيوط DNA القطعية بدقة وهكذا، مقابل حبلا الأول من الحمض النووي يمكن أن يكون إلا T وغيرها من وجود اثنين من روابط هيدروجينية بينهما. فقط السيتوزين يمكن وضعه المعاكس النوكليوتيدات جوانين. في هذه الحالة، بين القواعد النيتروجينية تشكل ثلاثة روابط هيدروجينية.

دور النيوكليوتيدات في الشفرة الوراثية

لتنفيذ، فإن رد الفعل التي تشهدها الريبوسومات من مكونات البروتين، وهناك معلومات عن آلية ترجمة تكوين الأحماض الأمينية من تسلسل الببتيد من النيوكليوتيدات في تسلسل مرنا من الأحماض الأمينية. واتضح أن مونومر المجاور ثلاثة تحمل معلومات عن واحد من 20 الأحماض الأمينية الممكنة. وهذه الظاهرة تسمى الشفرة الوراثية. في التصدي للتحديات البيولوجيا الجزيئية يتم استخدامه لتحديد كل من الببتيد تكوين الأحماض الأمينية وتوضيح السؤال: التي تشكل أحادية DNA جزيء، وبعبارة أخرى، ما هي تركيبة من الجينات ذات الصلة. على سبيل المثال، (كودون) AAA الثلاثي في الجين يشفر الأحماض الأمينية الفنيل الأنين في جزيء البروتين، وفي الشفرة الوراثية أنه سيكون من المناسب الثلاثي UUU في سلسلة مرنا.

تفاعل النيوكليوتيدات خلال تكرار الحمض النووي

كما أوضحت سابقا، وحدات الهيكلية أحادية DNA - والنيوكليوتيدات. على تسلسل معين في الدوائر هو قالب لشركة تابعة عملية التوليف جزيء الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين. تحدث هذه الظاهرة في S-مرحلة من خلايا الطور البيني. تسلسل النوكليوتيدات من جزيئات DNA جديدة في سلاسل الجارية الأمهات بحلول البلمرة إنزيم DNA مع مبدأ التكامل (A - C، A - C). يشير النسخ المتماثل إلى ردود فعل التوليف المصفوفة. وهذا يعني أن أحادية DNA وبنيتها في سلسلة الأم هي الأساس، وهذا هو قالب للحصول على نسخ من الفرعية.

فإنه يمكن تغيير هيكل النوكليوتيدات

بالمناسبة، دعنا نقول أن حمض النووي الريبي منقوص الأكسجين - هو هيكل المحافظ جدا من نواة الخلية. هناك تفسير منطقي: المعلومات الوراثية المخزونة في لونين من نواة، ينبغي أن تستمر وتكرارها دون تحريف. ولكن الجينوم الخلوي باستمرار "تحت تهديد البنادق" العوامل البيئية. على سبيل المثال، هذه المواد الكيميائية العدوانية مثل الكحول والمخدرات، والإشعاع الإشعاعي. كل منهم ما يسمى المطفرة، تحت تأثير فيها أي مونومر الحمض النووي يمكن أن يغير تركيبها الكيميائي. وهذا ما يسمى تشويه في الكيمياء الحيوية طفرة نقطة. تواتر حدوث جينوم الخلية عالية بما فيه الكفاية. يتم تصحيح الطفرات تعمل بكفاءة عملية إصلاح النظام الخلية، بما في ذلك مجموعة من الانزيمات.

بعضها، مثل انزيم التقييد، "قطع" النيوكليوتيدات المتضررة، بلمرة تسمح تركيب أحادية العادية يغاز "عبر ربط" استرداد أجزاء من الجين. إذا كانت الآلية المذكورة أعلاه، لسبب ما، لا تعمل الخلية ويبقى عيب مونومر DNA في جزيء لها، يتم انتقاؤها الطفرة من قبل عمليات تجميع مصفوفة ويتجلى ظاهريا في شكل البروتينات ذات الخصائص المتغيرة، غير قادر على أداء المهام الضرورية الكامنة في الأيض الخلوي. وهذا عامل سلبي خطير، والحد من بقاء الخلية وتقليل مدة حياتها.