Monomer DNA. Atë monomerë formojnë një molekulë ADN-?

acidet nukleike, në ADN të veçantë, është i njohur edhe në artin. Kjo shpjegohet me faktin se ata janë qelizat substancat që ndikojnë në ruajtjen dhe transmetimin e informacionit gjenetik të saj. DNA ende e hapur në 1868, F. Miescher është një molekulë me veti të forta acidike. Shkencëtarët kanë identifikuar atë nga berthamat e qelizave të bardha të gjakut - qelizat e sistemit imunitar. Mbi 50 vitet e ardhshme, studimi i acideve nukleike janë kryer herë pas here, si shumica e shkencëtarëve besojnë biokimistë substancave kryesore organike përgjegjës përfshirë për trashëguara tipare, proteina.

Që nga deshifrim e strukturës së ADN-së, të kryer nga Watson dhe Crick në vitin 1953, të fillojë një studim serioz, ajo u gjet se, acidi dezoksiribonukleik - është një polimer dhe ADN monomers janë nukleotidet. llojet dhe strukturat e tyre do të studiohen nga ne në këtë punë.

Nukleotide si një njësi strukturore të informacionit gjenetik

Një nga vetitë themelore të materies të gjallë - është ruajtja dhe transmetimi i informacionit mbi strukturën dhe funksionet e qelizave dhe të gjithë organizmit. Ky rol është kryer acidi dezoksiribonukleik dhe ADN monomers - nukleotidet përfaqësojnë një lloj "blloqe ndërtimi" nga e cila Dizajn unik dhe substancave ndërtuar trashëgim. Mendoni se çfarë shenjat udhëzuar kafshë të egra, duke krijuar acid nukleik supercoil.

Si për të formuar nukleotide

Për t'iu përgjigjur kësaj pyetjeje, ne kemi nevojë për disa njohuri të kimisë e komponimeve organike. Në veçanti, ne mend se në natyrë nuk është një grup i azotit permban glycosides heterociklike të lidhura monosaccharides - pentoset (ribozë ose deoxyribose). Ata janë quajtur nukleozide. Për shembull, adenosine dhe nukleozide të tjera janë të pranishme në cytosol të qelizës. Ata reagojnë me molekula e esterification me acid orthophosphoric. Produktet e këtij procesi dhe do të nukleotide. Çdo monomer ADN, dhe ka katër lloje, ka një emër, për shembull, guaninë, thymine dhe citozinë nukleotideve.

monomerë ADN purine

Në biokimi miratoi një klasifikim që ndan monomers ADN dhe strukturën e tyre në dy grupe: për shembull, purine është adeninë dhe guaninë nukleotide. Ato përmbajnë në derivatet e tyre purine përbërjen - substance organike që ka formulën _C5 H ₄ N _4. Monomer DNA - nucleotide guanine, gjithashtu përmban një purine bazë azotik lidhur me deoxyribose N-glikozidike lidhjeje, duke qenë në betokonfiguratsii.

nukleotide pirimidine

Bazat azotike, të quajtura cytidinë dhe timidinë janë derivatet pirimidine e materies organike. formula e saj është C ₄ H ₄ N _2. Molekulë është një heterocikel i sheshtë gjashtë-elementë që përmban dy atome azoti. Është e njohur se në vend të nukleotide thymine në molekulave të acidit ribonukleik, të tilla si ARNr, tRNA, mARN, përmbante monomer uracil. Në procesin e transkriptimit, gjatë debituar informacion nga molekula e ADN-së në gene mARN tymine nukleotideve zëvendësohet nga adenine, adenine nukleotide, dhe - te uracil në zinxhirin e sapolindur mRNA. Kjo është e drejtë është hyrja në vijim: A - Y, T - A.

Rregullat Chargaff-së

Në seksionin e mëparshëm ne tashmë kemi prekur pjesërisht në parimet e pajtueshmërisë me monomereve në zinxhirët e ADN-së dhe ARNi komplekse gjen. Njohur biokimisti E. Chargaff themeluar një pronë mjaft unike e molekulave të acidit deoxyribonucleic, domethënë, se sasia e nukleotide adenine në të është gjithmonë e barabartë me thymine, dhe guaninës - citozinë. Baza kryesore teorike e parimeve Chargaff shërbeu si studimi i Watson dhe Crick, të përcaktuar se cila monomers formojnë një molekulë ADN-së, dhe atë që ata kanë organizim hapësinor. Një tjetër model outputted nga Chargaff dhe quhet parim komplementariteti, tregon prirje kimike të purine dhe pyrimidine bazave dhe aftësinë e saj për ndërveprimin mes tyre për të formuar bono hidrogjen. Kjo do të thotë se rregullim i monomereve të dy fije e ADN rreptësisht përcaktuese Kështu, përballë një floku parë të ADN-së mund të vetëm T dhe të tjera që kanë dy lidhje hidrogjen ndërmjet tyre. Vetëm cytosine mund të vendoset përballë nukleotideve guanine. Në këtë rast, në mes të bazave azotike formojnë tre bono hidrogjen.

Roli i nukleotideve në kodin gjenetik

Për të zbatuar, reaksioni zhvillohet në ribozome të biosintezen e proteinave, ka informacion për mekanizmin e përkthimit të përbërjes amino acide të peptide sekuencës së nukleotideve në mARN sekuencën e aminoacideve. Ajo doli se tre monomer ngjitur mbajnë informacion në lidhje me një nga 20 aminoacidet të mundshme. Ky fenomen quhet kodi gjenetik. Në trajtimin e sfidave biologjike molekulare është përdorur për të përcaktuar të dy peptide përbërjes amino acide dhe të sqaruar pyetje: që të formojnë një molekulë DNA monomers fjalë të tjera, ajo që përbërja e gjenit korresponduese. Për shembull, treshe (kodon) AAA në gjenin enkodon phenylalanine amino acid në molekulën e proteinave, dhe në kodit gjenetik ai do të përshtatet treshe uuu në zinxhirin mRNA.

Bashkëveprimi i nukleotideve gjatë replikimin e ADN

Siç sqaruar më parë, njësitë strukturore të monomereve ADN-së - kjo nukleotide. Sekuenca e tyre specifik ne qarqe është një shabllon për proces sinteza plotësues molekule acidi deoxyribonucleic. Ky fenomen ndodh në S-fazën e qelizave interphase. Sekuenca nukleotide e molekulave romanit ADN-në zinxhirët e vazhdueshme maternale nga ADN polimerazës enzimë me parim të komplementaritetit (A - C, A - C). Përsëritje referohet reagimeve të sintezës matricës. Kjo do të thotë se monomers e ADN-së dhe struktura e tyre në zinxhirin mëmë janë bazë, që është një template për kopje të degës së saj.

Ajo mund të ndryshojë strukturën e nukleotideve

Nga rruga, le të themi se acidi dezoksiribonukleik - është strukturë shumë konservatore i bërthamën e qelizës. Ka një shpjegim logjik: informacioni gjenetik ruajtur në chromatin e bërthamës, duhet të vazhdojë dhe të përsëriten pa shtrembërim. Por gjenomit qelizore është vazhdimisht "nën armë" faktorët e mjedisit. Për shembull, kimikate të tilla agresive si e alkoolit, drogës, rrezatimit radioaktiv. Të gjithë ata janë të ashtuquajturat mutagjenëve, nën ndikimin e të cilit çdo monomer ADN mund të ndryshojnë strukturën e tyre kimike. Ky shtrembërim në biokimi quhet një mutacion pikë. Frekuenca e shfaqjes së një gjenomit mjaftueshmërisht të lartë të qelizave. Mutacionet janë korrigjuar funksionon mirë funksionimin e sistemit riparimin e qelizave, duke përfshirë edhe një grup të enzimeve.

Disa prej tyre, të tilla si një enzimë kufizim, "prerë" të nukleotide të dëmtuara, Polimeraza lejojë sintezë e monomers normale ligase "Crosslinked" gjetën pjesë të gjenit. Nëse mekanizmi më sipër, për disa arsye, qeliza nuk funksionon dhe monomer dëmtuar ADN-së mbetet në molekulë e saj, mutacion është zgjedhur nga proceset e sintezës matricës dhe manifestohet pranuara dhe i njihet në formën e proteinave me pronat e ndryshuara, të paaftë për të kryer funksionet e nevojshme natyrshme në metabolizmin qelizor. Ky është një faktor serioz negativ, duke ulur qëndrueshmërinë e qelizave dhe për të zvogëluar kohëzgjatjen e jetës së saj.