Структура і функції РНК
Базові знання по темі «Нуклеїнові кислоти»
Нуклеїнові кислоти - біологічні полімери, мономерами яких є нуклеотиди.
Нуклеотид складається з трьох компонентів: азотистого підстави, цукру пентози і залишку фосфорної кислоти.
Азотисті основи діляться на дві групи - пуринові і піримідинові.
До складу ДНК входять азотисті основи аденін, гуанін, цитозин і тимін.
До складу РНК замість тиміну входить урацил.
Пентози: до складу нуклеїнових кислот входять цукру рибоза і дезоксирибоза. Рибоза входить до складу РНК, дезоксирибоза - до складу ДНК.
Частина нуклеотиду, що складається з цукру з приєднаним до нього азотистих основ називається нуклеозидом.
Первинна структура ДНК
Первинна структура ДНК які являють собою ланцюжок нуклеотидів, з'єднаних 3 '-5' фосфодіефірнимі (ковалентними) зв'язками.
Вторинна структура ДНК
Вторинна структура ДНК являє собою дві комплементарні полінуклеотидні ланцюга, закручені в подвійну спіраль навколо загальної осі.
Дві ланцюга ДНК об'єднуються між собою водневими зв'язками між пуріновим підставою одного ланцюга і пірімідіновим підставою інший ланцюга (за принципом комплементарності).
Принцип комплементарності. Аденін (А) з'єднується з тиміном (Т) двома водневими зв'язками; Гуанін (Г) з'єднується з цитозином (Ц) трьома водневими зв'язками.
Комплементарність послідовності підстав в двох полінуклеотидних ланцюгах - ключове властивість ДНК.
Додаткові зв'язку в подвійної спіралі забезпечуються межплоскостним взаємодіями ароматичних кілець сусідніх підстав в одного ланцюга (стекінг-взаємодії).
Ланцюги ДНК антіпараллельни. навпаки 3'кінця одного ланцюга розташовується 5'- кінець другого ланцюга.
Комплементарність і антипаралельність - основні принципи будови подвійної спіралі ДНК.
Дві ланцюга ДНК антіпараллельни
Існує кілька форм подвійної спіралі: А, B, C і Z
А, B, C форми є правозакрученной спіралями, Z-форма - левозакрученной спіраль.
У живих клітинах основою формою спіралі є По-форма.
Третинна структура ДНК. Під третинної структурою мається на увазі загальна форма молекул. ДНК може мати лінійну або кільцеву форму. Третинна структура лінійних і кільцевих форм ДНК характеризується спирализация і супер (понад) спирализация.
Четвертичная структура ДНК - укладання молекул в полімолекулярнимі ансамблі. Для нуклеїнових кислот це - ансамблі, що включають також молекули білків-гістонів (хроматин).
Денатурація і ренатурації ДНК. Водневі зв'язки між комплементарними підставами можуть бути розірвані (при підвищенні температури, додаванні спирту та ін.); в результаті цього розриву утворюються однонітевиє ДНК. Даний процес називається денатурацією (плавленням). Зворотний процес відновлення подвійної спіралі - ренатурацією. Температура плавлення - 85-90 градусів, збільшується при збільшенні частки G-C пар.
Структура і функції РНК
1. Рибосомальна (рРНК)
2. Транспортна (тРНК)
3. Інформаційна, або матрична (мРНК)
4. Малі цитоплазматические РНК (мцРНК)
5. Малі ядерні РНК (мяРНК)
Транспортні РНК. Головна функція перенос амінокислот до рибосом.
Послідовність тРНК (первинна структура) включає 70-90 нуклеотидів. До складу тРНК входить багато модифікованих підстав. Вторинна структура - лист конюшини. Складається з дволанцюжкових стебел і трьох одноланцюгових петель. Розрізняють акцепторні стебло - до нього приєднується амінокислота, що відповідає послідовності антикодоновая триплета в антикодоновой петлі. Дві інші петлі носить назву псевдоурідіновой і дігідроурідіновой. Для тРНК можлива третинна структура - L-форма. Вона є функціонально активною.
Хвороби. Є структурною основою для формування рибосом.
Вторинна структура рРНК характеризується спирализация самої на себе полінуклеотидних ланцюга. Лягаючи в структури вищого порядку утворюють просторову структуру рибосоми.
Матричні РНК. Є матрицею для синтезу білка (поліпептиду).
Послідовність нуклеотидів мРНК відповідає послідовності амінокислот в поліпептиди. Для мРНК характерна первинна структура.
мяРНК. Присутні в ядрі в комплексі з білками. Їх позначають як U-РНК через великий вміст урацила. Виявлено в складі сплайсінгосом ссавців.
мцРНК. Функція визначена тільки для однієї - перенесення новосинтезованих і пов'язаних з мембранами поліпептидів через ліпідний шар ЕПР.