DNA monomer. Ano ang mga monomer bumuo ng isang DNA Molekyul?

Nucleic acids, sa mga partikular na DNA, ay mahusay na kilala sa sining. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang mga ito ay ang mga cell sangkap na nakakaapekto sa imbakan at paghahatid ng kanyang genetic na impormasyon. DNA bukas pa rin sa 1868, F. Miescher ay isang Molekyul na may malakas na acidic properties. Nakilala ng mga siyentipiko ang kanyang mula sa nuclei ng mga puting selula ng dugo - immune system cells. Sa paglipas ng susunod na 50 taon, ang pag-aaral ng nucleic acids isinagawa paminsan-minsan, tulad ng karamihan sa mga siyentipiko ay naniniwala biochemists pangunahing organic na mga sangkap na responsable kabilang ang para sa minana katangian, proteins.

Dahil ang pag-decode ng ang istraktura ng DNA, natupad sa pamamagitan ng Watson at sumala sa 1953, magsimula ng isang seryosong pag-aaral, ito ay natagpuan out na, deoxyribonucleic acid - ay isang polimer at DNA monomer ay nucleotides. Ang mga uri at istruktura ay nag-aral sa pamamagitan ng sa amin sa trabahong ito.

Nucleotides bilang isang istruktura unit ng genetic na impormasyon

Isa sa mga pangunahing katangian ng buhay na bagay - ay ang pangangalaga at paghahatid ng impormasyon sa mga istraktura at mga function ng mga cell at ang buong organismo. papel na ito ay ginanap deoxyribonucleic acid at DNA monomer - nucleotides ay kumakatawan sa isang uri ng "mga bloke gusali" mula sa kung saan ang mga natatanging disenyo at itinayo substansiya pagmamana. Isaalang-alang kung ano ang mga palatandaan guided wildlife, paglikha supercoil nucleic acid.

Paano upang bumuo ng nucleotides

Upang sagutin ang tanong, kailangan namin ng ilang kaalaman ng kimika ng mga organic compounds. Sa partikular, isipin natin na sa kalikasan doon ay isang grupo ng nitrogen-na naglalaman heterocyclic glycosides konektado sa monosaccharides - pentoses (ribose o deoxyribose). Ang mga ito ay tinatawag na nucleosides. Halimbawa, adenosine at iba pang nucleosides ay naroroon sa mga cell cytosol. Sila ay umepekto sa mga molecule ng esterification may orthophosphoric acid. Ang produkto ng prosesong ito at magpo nucleotides. Ang bawat DNA monomer, at may mga apat na mga species, ay may pangalan, halimbawa, guanine, thymine at cytosine nucleotide.

Purine DNA monomer

Sa byokimika pinagtibay isang pag-uuri na naghihiwalay sa DNA monomer at ang kanilang mga istraktura sa dalawang grupo: halimbawa, purine ay adenine at guanine nucleotide. Sila ay naglalaman ng sa kanilang komposisyon purine derivatives - organikong sangkap pagkakaroon ng formula C ₅ H ₄ N _4. Monomer DNA - guanine nucleotide, din ay naglalaman ng isang purine nitrohenus base konektado sa deoxyribose N-glycosidic bono pagiging sa betokonfiguratsii.

pyrimidine nucleotide

Nitrohenus base, na tinatawag na cytidine at thymidine ay hango organic matter pyrimidine. Ang formula ay C ₄ H ₄ N _2. Molekyul ay isang patag na anim-membered heterocycle na naglalaman ng dalawang Nitrogen atoms. Ito ay kilala na sa halip ng thymine nucleotides sa mga molekula ng ribonucleic acid, tulad ng rRNA, tRNA ng mRNA, nakapaloob uracil monomer. Sa proseso ng transcription, sa panahon ng pag-debit ng impormasyon mula sa DNA Molekyul sa gene mRNA thymine nucleotide ay napalitan ng adenine, adenine nucleotide at - upang uracil sa mRNA nagbubuhat chain. Iyon ay makatarungang ay ang mga sumusunod na entry: A - Y, T - A.

mga patakaran ni Chargaff

Sa nakaraang seksyon namin na bahagyang hinawakan sa mga alituntunin ng pagsunod sa mga monomer sa chain DNA at kumplikadong mga gene mRNA. Kilala biochemist E. Chargaff itinatag lubos ng natatanging pag-aari ng mga molecule ng deoxyribonucleic acid, samakatuwid nga, na ang halaga ng mga adenine nucleotides sa loob nito ay palaging katumbas ng thymine at guanine - cytosine. Ang pangunahing panteorya batayan ng mga prinsipyo Chargaff nagsilbi bilang ang pag-aaral ng Watson at sumala, matukoy kung aling mga monomer bumuo ng isang DNA Molekyul, at kung ano ang kanilang spatial organisasyon. Ang isa pang pattern, nagmula Chargaff at tinawag prinsipyo ng complementarity ay nagpapahiwatig ng kemikal pagkakahawig ng purine at pyrimidine base at ang kanilang mga kakayahan kapag nakikipag-ugnayan sa bawat isa upang bumuo ng hydrogen Bonds. Nangangahulugan ito na ang pag-aayos ng monomer sa parehong strands DNA mahigpit na deterministic Kaya, sa tapat ng isang unang hibla ng DNA ay maaari lamang maging T at ang iba pang sa pagkakaroon ng dalawang hydrogen Bonds pagitan ng mga ito. Tanging cytosine maaaring ilagay sa harap ng guanine nucleotide. Sa kasong ito, sa pagitan ng nitrohenus base form ng tatlong Bonds hydrogen.

Ang papel na ginagampanan ng mga nucleotide sa genetic code

Upang ipatupad, ang reaksyon na nagaganap sa ribosome ng protina biosynthesis, mayroong impormasyon tungkol sa mga mekanismo pagsasalin ng amino acid komposisyon ng peptide sequence ng nucleotides sa mRNA pagkakasunod-sunod ng amino acids. Ito ay naka-out na ang tatlong katabi monomer carry impormasyon tungkol sa isa sa mga 20 posibleng mga amino acids. pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na genetic code. Sa pagtugon sa mga hamon ng molecular biology, ito ay ginagamit upang matukoy ang amino acid komposisyon ng peptide, pati na rin upang linawin ang tanong: ano ang mga monomer upang bumuo ng isang Molekyul ng DNA, sa ibang salita, kung ano ang komposisyon ng mga kaukulang gene. Halimbawa, isa sa tatlong magkakakambal (codon) AAA sa gene encodes ang amino acid phenylalanine sa protina Molekyul, at sa genetic code na ito ay magkasya sa tatlong magkakakambal UUU sa mRNA chain.

Pakikipag-ugnayan ng nucleotides sa panahon ng replikasyon ng DNA

Tulad ng dati elucidated, ang estruktural yunit ng DNA monomer - ito nucleotides. Ang kanilang mga tiyak na pagkakasunod-sunod sa circuits ay isang template para sa synthesis proseso subsidiary deoxyribonucleic acid Molekyul. pangkaraniwang bagay na ito ay nangyayari sa mga S-stage ng cell interphase. Ang nucleotide pagkakasunod-sunod ng nobelang DNA molecule sa maternal pagpunta chain sa pamamagitan ng enzyme DNA polymerase na may mga prinsipyo ng complementarity (A - C, A - C). Pagtitiklop ay tumutukoy sa mga reaksyon ng matrix synthesis. Ito ay nangangahulugan na DNA monomer at ang kanilang mga istraktura sa parent chain ay ang batayan, iyon ay isang template para sa mga kopya ng kanyang subsidiary.

Maaari itong baguhin ang istraktura ng nucleotide

Sa pamamagitan ng ang paraan, sabihin sa amin na ang deoxyribonucleic acid - ay napaka-konserbatibo istraktura ng nucleus ng cell. May ay isang lohikal na paliwanag: ang henetikong impormasyon na naka-imbak sa chromatin ng nucleus, ay dapat na patuloy at kinokopya nang walang pagbaluktot. Ngunit ang cellular genome ay patuloy na "sa ilalim ng gun" environmental kadahilanan. Halimbawa, tulad agresibo mga kemikal tulad ng alkohol, gamot, radioactive radiation. Lahat ng mga ito ay tinatawag na mutagens, sa ilalim ng impluwensiya ng kung saan ang anumang DNA monomer lata pagbabago sa kanilang mga kemikal istraktura. Ito pagbaluktot sa biyokimika ay tinatawag na isang punto mutation. Ang dalas ng pangyayari ng isang sapat na mataas cell genome. Mutations ay naitama mahusay na gumagana ng cell repair system na operasyon, kabilang ang isang hanay ng mga enzymes.

Ang ilan sa kanila, tulad ng isang paghihigpit enzyme, "cut" ang nasirang nucleotides, polymerases payagan ang synthesis ng mga normal na mga monomer ligase "crosslinked" mababawi bahagi ng mga gene. Kung ang sa itaas mekanismo, para sa ilang kadahilanan, ang mga cell ay hindi gumagana at may depekto DNA monomer labi sa kanyang Molekyul, ang mutasyon ay matutunan sa pamamagitan proseso ng matrix synthesis at phenotypically manifested sa anyo ng mga protina na may binago ari-arian, hindi magampanan ang mga kinakailangang pag-andar likas na taglay ng cellular metabolismo. Ito ay isang malubhang negatibong kadahilanan, pagbabawas ng cell posibilidad na mabuhay at bawasan ang tagal ng kanyang buhay.