Mēs izskaidrojam, kāda ir DNS struktūra, kādi veidi pastāv un kā tā tika atklāta. Arī RNS struktūra.
Kāda ir DNS struktūra?
Molekulārā struktūra DNS (vai vienkārši DNS struktūra) ir veids, kādā tā tiek veidota bioķīmiski, tas ir, tā ir specifiska DNS organizācijas forma. olbaltumvielas Y biomolekulas kas veido DNS molekulu.
Sākumā atcerēsimies, ka DNS ir dezoksiribonukleīnskābes akronīms. DNS ir nukleotīdu biopolimērs, tas ir, gara molekulāra struktūra, kas sastāv no segmentiem (nukleotīdiem), kas savukārt sastāv no cukura (ribozes) un slāpekļa bāzes.
DNS slāpekļa bāzes var būt četru veidu: adenīns (A), citozīns (C), timīns (T) vai guanīns (G) kopā ar fosfātu grupu. Šī savienojuma secībā visa a ģenētiskā informācija dzīva būtne, kas ir būtiska proteīnu sintēzei un reproduktīvajai mantošanai, tas ir, bez DNS nebūtu rakstzīmju pārnešanas ģenētiskais.
Dzīvās būtnēs prokarioti, DNS parasti ir lineāra un apļveida. Bet iekšā eikarioti, DNS struktūra ir dubultspirāles formā. Abos gadījumos tā ir divpavedienu biomolekula, tas ir, sastāv no divām garām ķēdēm, kas sakārtotas antiparalēlā veidā (norāda pretējos virzienos): to slāpekļa bāzes ir vērstas viena pret otru.
Starp šīm divām ķēdēm ir ūdeņraža saites, kas tās satur kopā un ir dubultspirāles formā. Tradicionāli šai struktūrai ir trīs līmeņi:
- Primārā struktūra. To veido ķēdē savienotu nukleotīdu secība, kuras specifiskā un precīzā secība kodē Ģenētiskā informācija no katra pastāvošā indivīda.
- Sekundārā struktūra. Iepriekš minētā komplementāro ķēžu dubultspirāle, kurā stingrā secībā tiek savienotas slāpekļa bāzes: adenīns ar timīnu un citozīns ar guanīnu. Šī struktūra atšķiras atkarībā no DNS veida.
- Terciārā struktūra. Tas attiecas uz veidu, kā DNS tiek glabāta struktūrās, ko sauc hromosomas, iekšpusē šūna. Šīm molekulām ir jābūt salocītām un sakārtotām ierobežotā telpā, tāpēc prokariotu organismu gadījumā tās parasti dara superspirāles formā, savukārt eikariotu gadījumā tiek veikta sarežģītāka sablīvēšana, ņemot vērā lielāko spirāles izmēru. DNS, kas prasa citu proteīnu iejaukšanos.
- Kvartāra struktūra. Tas attiecas uz hromatīnu, kas atrodas eikariotu šūnu kodolā, no kurienes šūnu dalīšanās laikā veidojas hromosomas.
Tas var jums kalpot:Mikrobioloģija
DNS struktūras atklāšana
Džeimss Vatsons (pa kreisi) un Frensiss Kriks (pa labi)
DNS specifiskā molekulārā forma tika atklāta 1950. gadā, neskatoties uz to, ka šāda veida bioloģiskā savienojuma esamība bija zināma jau kopš 1869. gada. Tā atklāšanu galvenokārt piedēvē zinātniekiem Džeimsam Vatsonam no ASV un Frensisam Krikam no briti, kuri ierosināja DNS struktūras dubultspirāles modeli.
Tomēr viņi nebija vienīgie, kas izmeklēja šo tēmu. Viņa darbs faktiski bija balstīts uz informāciju, ko iepriekš ieguva brite Rozalinda Franklina, eksperte rentgenstaru kristalogrāfijas jomā, lai noteiktu molekulas.
Pateicoties īpaši asajam attēlam, ko Franklins ieguva, izmantojot šo tehnika (slavenais "Photograph 51"), Vatsons un Kriks spēja secināt un formulēt trīsdimensiju DNS modeli.
DNS veidi
Pētot tās struktūru, tas ir, specifisko trīsdimensiju konformāciju, ir iespējams identificēt trīs dzīvās būtnēs novērotās DNS tipus, kas ir:
- DNS-B. Šis ir visizplatītākais DNS veids dzīvās būtnes un vienīgais, kas seko Vatsona un Krika piedāvātajam dubultspirāles modelim. Tā struktūra ir regulāra, jo katram bāzu pārim ir vienāds izmērs, lai gan atstāj rievas (secīgi lielākas un mazākas) ar 35 ° novirzi attiecībā pret iepriekšējo, lai nodrošinātu piekļuvi slāpekļa bāzēm no ārpuses.
- DNS-A. Šis DNS veids parādās ierobežotos apstākļos mitrums un mazāk temperatūratāpat kā daudzās laboratorijās. Tajā, tāpat kā B, ir atkārtotas rievas, lai gan ar atšķirīgām proporcijām (plašākas un seklākas mazākajai rievai), papildus atvērtākai struktūrai ar slāpekļa bāzes, kas atrodas tālāk no dubultās spirāles ass, vairāk slīpas attiecībā pret horizontāli. un simetriski centrā.
- Z-DNS. Tas atšķiras no iepriekšējiem ar to, ka tā ir dubultspirāle ar kreiso pagriezienu (kreiso roku) zigzaga skeletā, un tā ir izplatīta DNS sekvencēs, kas mijas purīnus un pirimidīnus (GCGCGC), tāpēc tai ir nepieciešama katjonu koncentrācija. lielāks nekā B-DNS. Tā ir šaurāka un garāka dubultspirāle nekā iepriekšējās.
RNS struktūra
Atšķirībā no DNS, RNS (ribonukleīnskābe) parasti neparādās kā dubultspirāle. Drīzāk RNS struktūra ir viena, vienpavedienu nukleotīdu secība. Tā slāpekļa bāzes ir identiskas DNS bāzēm, izņemot timīnu (T), kas RNS ir aizstāts ar uracilu (U).
Šie nukleotīdi ir savienoti kopā ar saites fosfodiesteris. Dažreiz tie var radīt krokas RNS ķēdē, kad tie piesaista viens otru, tādējādi īsos reģionos veidojot noteikta veida cilpas, spirāles vai matadatas.