DNK molekulasi: tarkibiy tuzilmalar darajasi

DNK molekulasi monomer birliklari to'rt deoksiribonukleotid (dAMP, dGMP, dCMF va dTMP) bo'lgan polinükleotiddir. Turli organizmlarning DNKdagi bu nukleotidlarning o'zaro aloqasi va ketma-ketligi boshqacha. Asosiy azotli asoslarga qo'shimcha ravishda, kichik asosli DNKda dezoksiribonukleotidlar mavjud: 5-metilsitozin, 5-gidroksimetilsitozin, 6-metilaminopurin.

Biologik makromolekulalarni o'rganish va mukammal rentgenogrammalarini olish uchun rentgen kristalografiya usulini qo'llash mumkin bo'lganidan so'ng, DNKning molekulyar tuzilishini aniqlashtirish mumkin edi. Bu usul, atomlarning kristalli klasterida sodir bo'lgan parallel radiatsiyalarning nurini, asosan, bu atomlarning atom massasiga, kosmosdagi joylashuviga bog'liq bo'lgan diffraktsiya naqshini hosil qiladi. O'tgan asrning 40-yillarida DNK molekulasining uch o'lchamli tuzilishi haqida nazariya ilgari surildi. U. Astbury dezoksiribonuklein kislotasini ekstremal planar nukleotidlar to'plami ekanligini isbotladi.

DNK molekulasining asosiy tarkibi

Nuklein kislotalarning asosiy tuzilishi DNKning polinukleotid zanjirida nukleotidlarni joylashtirish ketma-ketligini anglatadi. Nukleotidlar bir nukleotidin deoksiribozasining 5-pozitsiyasida OH guruhi va boshqa guruhning pentozasining 3-pozitsiyasida OH guruhi o'rtasida hosil bo'lgan fosfodiesterlar bilan birlashtiriladi.

Nuklein kislotalarning biologik xususiyatlari polinükleotid zanjiri bo'ylab nükleotidlerin niteliksel munosabati va sekansı bilan aniqlanadi.

Turli taksonomik guruhlarning organizmlarida DNKning nukleotid tarkibi o'ziga xosdir va bu nisbat (G + Ts) / (A + T) bilan belgilanadi. Spesifiklik omili yordamida turli xil organizmlarda DNKning nukleotid tarkibining heterojenlik darajasi aniqlandi. Shunday qilib, yuqori o'simliklar va hayvonlarda (T + U) / (A + T) nisbati sezilarli darajada farq qiladi va 1dan kattaroq qiymatga ega. Mikroorganizmlar uchun o'ziga xoslik koeffitsienti keng doirada 0,35 dan 2,70 gacha o'zgaradi. Shu bilan birga , ma'lum bir biologik turdagi somatik hujayralar bir xil nukleotid birikmasining DNKini o'z ichiga oladi, ya'ni bitta turdagi DNKning bazalar HS jufti tarkibida bir xil ekanligini aytish mumkin.

DNKning nukleotidi tarkibining heterojenitesini o'ziga xoslik koeffitsienti bilan aniqlash hali uning biologik xususiyatlari haqida ma'lumot bermaydi. Ikkinchisi polinükleotid zanjirida alohida nükleotid maydonlarining turli xil sıralamasına bog'liq. Bu shuni anglatadiki, DNK molekulalarida genetik ma'lumot monomerik birliklarning o'ziga xos ketma-ketligida kodlanadi.

DNK molekulasi DNKning sintezi (replikatsiyasi), RNK sintezi (transkripsiya), oqsil sintezi (tarjima) ni boshlash va tugatish uchun mo'ljallangan nukleotid sekanslarni o'z ichiga oladi. Muayyan faollashtiruvchi va inhibitoryan tartibga soluvchi molekulalarni, shuningdek genetik ma'lumotni olib bormaydigan nukleotid sekanslarını bog'lashga xizmat qiluvchi nükleotid sekansları mavjud. Molekulyarni nukleazlarning ta'siridan himoya qiluvchi o'zgartirilgan maydonlar ham mavjud.

DNKning nukleotid ketma-ketligi muammosi bugungi kunda to'liq echilmagan. Nuklein kislotalarning nukleotid ketma-ketligini aniqlash molekulalarning o'ziga xos nukleoz bo'linishining alohida bo'laklarga aylanish usulini qo'llashni talab qiluvchi ishlov berishdir. Bugungi kunga kelib, har xil turdagi ko'plab tRNAlar uchun azot bazalarining to'liq nukleotidi ketma-ketligi o'rnatildi.

DNK molekulasi: ikkinchi darajali tuzilish

Watson va Crick deoksiribonuklein kislotasining juftlik sxemasining namunasini ishlab chiqdi. Ushbu modelga ko'ra, ikkita polinukleotid zanjirlar bir-birining atrofida o'raladi, shuning uchun bir xil spiral hosil qiladi.

Ular tarkibida azotli asoslar mavjud bo'lib, fosfodiester orqa miya tashqarisida.

DNK molekulasi: uchinchi tuzilish

Hujayra ichidagi chiziqli DNK uzoq cho'zilgan molekula shakliga ega, u ixcham bir tuzilishga ega va hujayra hajmining faqat 1/5 qismini egallaydi. Misol uchun, inson xromosomasining DNKning uzunligi 8 sm ga etadi va 5 nm uzunlikda bo'lgan xromosomaga mos tushadi. Ushbu mahsulot spiralizatsiya qilingan DNK tuzilmalari mavjudligi tufayli mumkin. Shundan kelib chiqadigan narsa, kosmosda ikki qavatli DNKning spirti muayyan uchinchi tuzilishga qo'shimcha ravishda kattalashishi mumkin. DNK ning superspiral konformatsiyasi yuqori organizm xromosomalariga xosdir. Bunday uchinchi tuzilish nukleoprotein kompleksini (kromatin) tashkil etadigan oqsillarni tashkil etuvchi amino kislotalar qoldiqlari bilan kovalent aloqalar bilan barqarorlashadi. Natijada, eukaryotik hujayralardagi DNKlar asosan asosiy tabiatning protonlari - histonlar, shuningdek kislotali oqsillar va fosfoproteinlar bilan bog'liq.