Məlumat

4.4: Nuklein turşuları - Biologiya

4.4: Nuklein turşuları - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Nuklein turşuları

Biologiyada iki növ nuklein turşusu var: DNT və RNT. DNT hüceyrənin irsi genetik məlumatını daşıyır və spiral quruluşda düzülmüş iki antiparalel nukleotid zəncirindən ibarətdir. Hər bir nukleotid alt bölməsi pentoza şəkərindən (deoksiriboza), azotlu əsasdan və fosfat qrupundan ibarətdir. İki zəncir kimyəvi cəhətdən tamamlayıcı azotlu əsaslar arasında hidrogen bağları vasitəsilə birləşir. "Əsas yığma" qarşılıqlı təsirləri kimi tanınan qarşılıqlı təsirlər də ikiqat sarmalın sabitləşməsinə kömək edir. DNT-dən fərqli olaraq, RNT tək zəncirli və ya ikiqat zəncirli ola bilər. O da pentoza şəkəri (riboza), azotlu əsas və fosfat qrupundan ibarətdir. RNT may hiylələrinin molekuludur. Prosesin xəbərçisi, tənzimləyicisi və katalizatoru kimi zülal sintezində iştirak edir. RNT həmçinin müxtəlif digər hüceyrə tənzimləmə proseslərində iştirak edir və bəzi əsas reaksiyaları kataliz etməyə kömək edir (bu barədə daha sonra). RNT ilə əlaqədar olaraq, bu kursda bizi ilk növbədə (a) RNT-nin əsas molekulyar quruluşunu və onu DNT-dən nə ilə fərqləndirdiyini bilmək, (b) transkripsiya deyilən proses zamanı baş verən RNT sintezinin əsas kimyasını anlamaq, (c) maraqlandırırıq. ) RNT-nin hüceyrədə ola biləcəyi müxtəlif rolları qiymətləndirmək və (d) ən çox rastlaşacağınız əsas RNT növlərini öyrənmək (yəni mRNT, rRNA, tRNA, miRNA və s.) və onları iştirak etdikləri proseslərlə əlaqələndirmək. ilə. Bu modulda biz ilk növbədə DNT və RNT-nin kimyəvi strukturlarına və onların bir-birindən necə fərqlənə biləcəyinə diqqət yetiririk.

Nukleotid quruluşu

Nuklein turşularının iki əsas növü vardır deoksiribonuklein turşusu (DNT)ribonuklein turşusu (RNT). DNT və RNT kimi tanınan monomerlərdən ibarətdir nukleotidlər. Ayrı-ayrı nukleotidlər bir-biri ilə sıxlaşaraq a nuklein turşusu polimer. Hər bir nukleotid üç komponentdən ibarətdir: azotlu əsas (bunun üçün beş müxtəlif növ var), pentoza şəkəri və fosfat qrupu. Bunlar aşağıda təsvir edilmişdir. Bu iki növ nuklein turşusu arasındakı əsas fərq, C-də bir hidroksil qrupunun olması və ya olmamasıdır.2 mövqe, həmçinin 2' mövqe adlanır ("iki əsas" oxuyun), pentozanın (karbon nömrələnməsi haqqında daha çox məlumat üçün Şəkil 1 əfsanəsi və pentoza şəkəri bölməsinə baxın). RNT pentoza şəkərinin həmin 2' mövqeyində hidroksil funksional qrupuna malikdir; şəkər riboza adlanır, buna görə də adlanır ribonuklein turşusu. Bunun əksinə olaraq, DNT-də bu mövqedə hidroksil qrupu yoxdur, buna görə də adı "deoksi" ribonuklein turşusu. DNT-nin 2' mövqeyində hidrogen atomu var.

Şəkil 1. Bir nukleotid üç komponentdən ibarətdir: azotlu əsas, pentoza şəkər və bir və ya daha çox fosfat qrupu. Pentozadakı karbonlar 1'-dən 5'-ə qədər nömrələnir (başlıq bu qalıqları əsas qeyddən istifadə etmədən nömrələnmiş əsasdakı qalıqlardan fərqləndirir). Baza ribozun 1′ mövqeyinə, fosfat isə 5′ mövqeyinə yapışdırılır. Polinükleotid əmələ gəldikdə, daxil olan nukleotidin 5′ fosfatı böyüyən zəncirin sonundakı 3′ hidroksil qrupuna birləşir. Nukleotidlərdə iki növ pentoza olur, dezoksiriboza (DNT-də olur) və riboza (RNT-də olur). Dezoksiriboza quruluşuna görə riboza bənzəyir, lakin onun 2′ mövqeyində -OH əvəzinə -H var. Əsasları iki kateqoriyaya bölmək olar: purinlər və pirimidinlər. Purinlər ikiqat, pirimidinlər isə tək halqalıdır.
Atribut: Marc T. Facciotti (orijinal iş)

Azotlu əsas

Nukleotidlərin azotlu əsasları üzvi molekullardır və onların tərkibində karbon və azot olduğu üçün belə adlandırılmışdır. Onlar əsasdır, çünki onların tərkibində əlavə hidrogeni bağlamaq potensialına malik amin qrupu var və beləliklə, yerli mühitdə hidrogen ionunun konsentrasiyasını azaltmaqla əsas rolunu oynayır. DNT-dəki hər bir nukleotid dörd mümkün azotlu əsasdan birini ehtiva edir: adenin (A), guanin (G), sitozin (C) və timin (T). Əksinə, RNT timin (T) əvəzinə adenin (A), guanin (G) sitozin (C) və urasil (U) ehtiva edir.

Adenin və guanin kimi təsnif edilir purinlər. Purinlərin əsas fərqləndirici struktur xüsusiyyəti ikiqat karbon-azot halqasıdır. Sitozin, timin və urasil kimi təsnif edilir pirimidinlər. Bunlar struktur olaraq tək karbon-azot halqası ilə fərqlənir. Bu halqa strukturlarının hər birinin müxtəlif kimya və qarşılıqlı təsirlərdə iştirak edə bilən funksional qruplar tərəfindən bəzədildiyini qəbul etməyiniz gözlənilir.

Qeyd: məşq

Şəkil 1-də azotlu əsasları nəzərdən keçirmək üçün bir az vaxt ayırın. Sinifdə təsvir olunduğu kimi funksional qrupları müəyyən edin. Müəyyən edilmiş hər bir funksional qrup üçün onun hansı kimya növündə iştirakını gözlədiyinizi təsvir edin. Funksional qrupun hidrogen bağının donoru, qəbuledicisi və ya hər ikisi kimi çıxış edə biləcəyini müəyyən etməyə çalışın?

Pentoza şəkəri

Pentoza şəkərinin tərkibində beş karbon atomu var. Şəkər molekulunun hər bir karbon atomu 1′, 2′, 3′, 4′ və 5′ kimi nömrələnir (1′ “bir əsas” kimi oxunur). Şəkərlə birləşən iki əsas funksional qrup tez-tez bağlı olduqları karbona görə adlandırılır. Məsələn, fosfat qalığı şəkərin 5′ karbonuna, hidroksil qrupu isə şəkərin 3′ karbonuna birləşir. Nukleotidlərin funksional qruplarına istinad etmək üçün biz tez-tez karbon sayından istifadə edəcəyik, buna görə də pentoza şəkərinin quruluşu ilə çox tanış olun.

DNT-dəki pentoza şəkərinə deoksiriboza, RNT-də isə şəkər riboza deyilir. Şəkərlər arasındakı fərq ribozun 2' karbonunda hidroksil qrupunun olması və dezoksiribozun 2' karbonunda olmamasıdır. Beləliklə, siz DNT və ya RNT nukleotidinə baxdığınızı 2' karbon atomunda hidroksil qrupunun olub-olmaması ilə müəyyən edə bilərsiniz - çox güman ki, imtahanlar da daxil olmaqla, çoxsaylı hallarda bunu etmək istənəcək.

Fosfat qrupu

Şəkərin 5' karbonuna bağlı bir və üç fosfat qrupu arasında hər hansı bir yerdə ola bilər. Bir fosfat bağlandıqda, nukleotid a kimi istinad edilir Nukleotid MyoxPhosfat (NMP). İki fosfat bağlanarsa, nukleotid adlanır Nukleotid DiPhosfat (NDP). Üç fosfat nukleotidlə bağlandıqda, buna a deyilir Nukleotid TriPhosfat (NTP). Fosfat qruplarını bir-birinə bağlayan fosfoanhidrid bağları onları müxtəlif bioloji funksiyalar üçün yaxşı edən xüsusi kimyəvi xüsusiyyətlərə malikdir. Fosfat qrupları arasındakı bağların hidrolizi bioloji şəraitdə termodinamik olaraq ekzerqonikdir; Təbiət hüceyrədə bir çox reaksiyaların aparılmasına kömək etmək üçün sərbəst enerjidəki bu mənfi dəyişikliyi birləşdirən çoxsaylı mexanizmlər inkişaf etdirmişdir. Şəkil 2, digər fəsillərdə daha ətraflı müzakirə edəcəyimiz nukleotid trifosfat Adenozin Trifosfat, ATP-nin quruluşunu göstərir.

Qeyd: "yüksək enerjili" istiqrazlar

"Yüksək enerji bağı" termini biologiyada ÇOX istifadə olunur. Bununla belə, bu termin bəzi çaşqınlıqlara səbəb ola biləcək şifahi qısa yollardır. Termin sözügedən bağın hidrolizi ilə əlaqəli mənfi sərbəst enerjinin miqdarına aiddir. Su (və ya digər ekvivalent reaksiya partnyoru) enerji hesablamasında mühüm töhfədir. Məsələn, ATP-də bir fosfatı qoparmaqla, məsələn, xəyali molekulyar cımbızlarla bir fosfoanhidrid bağını sadəcə "qırmaq" enerji baxımından əlverişli olmazdı. Buna görə də, ATP-də bağların qırılmasının enerji baxımından əlverişli olduğunu və ya "enerji buraxdığını" söyləməməyə diqqət yetirməliyik. Əksinə, biz daha konkret olmaq lazımdır ki, onlar istiqrazın hidrolizi enerji baxımından əlverişlidir. Bu ümumi yanlış təsəvvürlərdən bəziləri, fikrimizcə, "yüksək enerji bağları" termininin istifadəsi ilə bağlıdır. Bis2a-da biz istiqrazlara istinad edərkən xalq dilindəki "yüksək enerji"dən istifadəni minimuma endirməyə çalışsaq da, bunun əvəzinə daha konkret terminlərdən istifadə edərək biokimyəvi reaksiyaları təsvir etməyə çalışdıq, biologiya tələbələri kimi siz şübhəsiz ki, potensial yanıltıcı ilə qarşılaşacaqsınız - etiraf etmək lazımdır ki, faydalı olsa da. - təhsilinizə davam edərkən qısa kəsilmiş "yüksək enerji bağı". Odur ki, biologiyada müxtəlif müzakirələri oxuyarkən və ya dinləyərkən yuxarıdakıları nəzərə alın. Heck, bu termini özünüz istifadə edin. Sadəcə bunun nəyə istinad etdiyini həqiqətən başa düşdüyünüzə əmin olun.

Şəkil 2. ATP (adenozin trifosfat) ADP (adenozin difosfat) və ya AMP (adenozin monofosfat) yaratmaq üçün hidroliz yolu ilə çıxarıla bilən üç fosfat qrupuna malikdir. Atribut: Marc T. Facciotti (orijinal iş)

DNT-nin ikiqat sarmal quruluşu

DNT iki kovalent bağlı nukleotid alt bölməsi tərəfindən yaradılmış ikiqat sarmal quruluşa malikdir (aşağıda göstərilmişdir). Nukleotidlərin hər bir zəncirinin şəkər və fosfat qrupları DNT-nin onurğa sütununu təşkil edərək (Şəkil 3-də narıncı lentlərlə vurğulanır) spiralın xarici tərəfində yerləşdirilir. Spiralın iki zolağı əks istiqamətlərdə axır, yəni bir telin 5′ karbonlu ucu onun uyğun telinin 3′ karbonlu ucu ilə üzləşəcək (Şəkil 4 və 5-ə baxın). Biz iki ipin bu istiqamətini adlandırdıq antiparalel. Onu da qeyd edək ki, fosfat qrupları Şəkil 3-də lentdən çıxan narıncı və qırmızı “çubuqlar” kimi təsvir edilmişdir. Fosfatlar fizioloji pH-da mənfi yüklənir və buna görə də DNT-nin onurğasına güclü yerli mənfi yüklü xarakter verir. Bunun əksinə olaraq, azotlu əsaslar spiralın daxili hissəsində yığılmışdır (bunlar Şəkil 3-də yaşıl, mavi, qırmızı və ağ çubuqlar kimi təsvir edilmişdir). Cüt nukleotidlər xüsusi hidrogen bağları vasitəsilə bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olurlar (Şəkil 5-də göstərilmişdir). Hər bir cüt pilləkəndə növbəti baza cütündən 0,34 nm məsafədə ayrılır və bu yaxın yığma və planar oriyentasiya enerji baxımından əlverişli baza yığma qarşılıqlı təsirlərə səbəb olur. Bu qarşılıqlı əlaqə ilə əlaqəli xüsusi kimya Bis2a məzmunundan kənardadır, lakin burada maraqlı və ya daha qabaqcıl tələbələr üçün daha ətraflı təsvir edilmişdir. Bununla belə, tələbələrin azotlu əsasların yığılmasının ikiqat spiralın sabitliyinə töhfə verdiyindən xəbərdar olduğunu və kimyəvi təfərrüatları doldurmağı genetika və üzvi kimya üzrə yuxarı bölmə müəllimlərinə tapşıracağını gözləyirik.

Şəkil 3. Doğma DNT antiparalel ikiqat sarmaldır. Fosfat onurğası (əyri xətlərlə göstərilir) xaricdə, əsasları isə içəridədir. Bir zəncirdən olan hər bir əsas, əks zəncirdən bir baza ilə hidrogen bağı vasitəsilə qarşılıqlı təsir göstərir. Facciotti (orijinal iş)

İkiqat sarmalda, hər bir nukleotidin azotlu əsaslarındakı funksional qrupların növlərinə və yerləşməsinə əsaslanaraq, əsas cütləşmənin müəyyən birləşmələri kimyəvi cəhətdən digərlərinə nisbətən daha üstündür. Biologiyada bunu tapırıq:

Adenin (A) kimyəvi cəhətdən timidin (T) ilə tamamlayıcıdır (A T ilə cütləşir)

Guanin (G) kimyəvi cəhətdən sitozin (C) ilə tamamlayıcıdır (G C ilə cütləşir).

Biz tez-tez bu nümunəni "əsas tamamlayıcılıq" adlandırırıq və antiparalel tellərin tamamlayıcı bir-birinə. Məsələn, əgər bir zəncirinin ardıcıllığı DNT-dirsə, 5'-AATTGGCC-3' olarsa, tamamlayıcı zəncir 5'-GGCCAATT-3' ardıcıllığına sahib olacaqdır.

Biz bəzən mətndə tamamlayıcı ikiqat sarmal strukturları aşağıdakı kimi bir-birinin üstünə yığaraq təqdim etməyi seçirik:

5' - GGCCAATTCCATACTAGGT - 3'

3' - CCGGTTAAGGTATGATCCA - 5'

Nəzərə alın ki, hər bir ipin 5' və 3' ucları etiketlənmişdir və əgər biri 5' ucundan 3' ucuna kimi hər bir tel boyunca getsəydi, hər bir ip üçün hərəkət istiqaməti digərinin əksinə olardı; iplər antiparaleldir. Ardıcıllığı oxuduğumuz istiqamətə və ya sintez istiqamətinə istinad etmək üçün adətən "5-dən 3-ə qədər işləmək" və ya "sintez edilmiş 5-dən 3-ə qədər" kimi sözlər deyirik. Bu nomenklaturaya alışmağa başlayın.

Şəkil 4. Panel A. İki zəncirli DNT molekulunda iki zəncir bir-birinə antiparaleldir ki, bir zəncir 5′-dən 3′-ə, digəri isə 3′-dən 5′-ə qədər uzanır. Burada iplər 5'-dən 3' istiqamətə işarə edən mavi və yaşıl xətlər kimi təsvir edilmişdir. Tamamlayıcı baza cütləşməsi tamamlayıcı əsaslar arasında üfüqi xətt ilə təsvir edilmişdir. Panel B. İki antiparalel tel ikiqat spiral şəklində təsvir edilmişdir. Qeyd edək ki, iplərin istiqaməti hələ də təmsil olunur. Üstəlik, qeyd edin ki, spiral sağ əllidir - bənövşəyi rəngdə təsvir edilmiş sarmalın "qıvrılması", sağ əl istifadə edildiyi təqdirdə əlin barmaqları istiqamətində küləklər və spiralın istiqaməti baş barmağa yönəlir. Panel C. Bu təsvirdə əsas və kiçik yivlər adlanan iki ipin yığılmasından yaranan iki struktur xüsusiyyət göstərilir. Bu yivləri Şəkil 3-də də görmək olar.
Atribut: Marc T. Facciotti (orijinal iş)

Şəkil 5. DNT-dəki antiparalel zəncirlərin molekulyar səviyyədə böyüdülmüş görünüşü. İki zəncirli DNT molekulunda iki zəncir bir-birinə antiparalel şəkildə uzanır ki, bir zəncir 5′-dən 3′-ə, digəri isə 3′-dən 5′-ə qədər uzanır. Fosfat onurğası kənarda, əsasları isə ortada yerləşir. Adenin timinlə hidrogen bağları (və ya əsas cütləri), sitozinlə isə guanin əsas cütləri əmələ gətirir.
Atribut: Marc T. Facciotti (orijinal iş)

Bis2a-da diqqət yetirilməli olan nukleotidlərin və nuklein turşularının funksiyaları və rolları

DNT və RNT-dəki struktur rollarına əlavə olaraq, ATP və GTP kimi nukleotidlər də hüceyrə üçün mobil enerji daşıyıcıları kimi xidmət edirlər. Bəzi tələbələr bioenergetika kontekstində müzakirə etdiyimiz ATP və GTP molekullarının nuklein turşularının əmələ gəlməsində iştirak edənlərlə eyni olduğunu qiymətləndirməyi öyrənəndə təəccüblənirlər. DNT və RNT sintez reaksiyalarından bəhs edərkən bunu daha ətraflı izah edəcəyik. Nukleotidlər həmçinin bir çox fermentativ katalizli reaksiyalarda ko-faktor kimi mühüm rol oynayırlar.

Nuklein turşuları, xüsusən də RNT, məlumat saxlama molekulları olmaqla yanaşı, hüceyrə prosesində müxtəlif rol oynayır. Kursda irəliləyiş zamanı diqqət etməli olduğunuz bəzi rollara aşağıdakılar daxildir: (a) Riboprotein komplekslər - RNT-nin həm katalitik, həm də struktur rollarını yerinə yetirdiyi RNT-Zülal kompleksləri. Bu cür komplekslərə misal olaraq ribosomlar (rRNT), RNazalar, splicesosome kompleksləri və telomeraza daxildir. (b) Məlumatın saxlanması və ötürülməsi rolları. Bu rollara DNT, messenger RNT (mRNA), transfer RNT (tRNA) kimi molekullar daxildir. (c) Tənzimləyici rollar. Bunlara misal olaraq müxtəlif kodlaşdırılmayan (ncRNA) daxildir. Vikipediyada məlum RNT molekullarının müxtəlif növlərinin hərtərəfli xülasəsi var ki, biz bu molekulların böyük funksional müxtəlifliyini daha yaxşı başa düşmək üçün nəzərdən keçirməyi tövsiyə edirik.


Nuklein turşuları və onların funksiyası haqqında məlumat əldə edin

Nuklein turşuları orqanizmlərə genetik məlumatı bir nəsildən digərinə ötürməyə imkan verən molekullardır. Bu makromolekullar xüsusiyyətləri müəyyən edən və zülal sintezini mümkün edən genetik məlumatı saxlayır.

Əsas Çıxarışlar: Nuklein turşuları

  • Nuklein turşuları genetik məlumatı saxlayan və protein istehsalını təmin edən makromolekullardır.
  • Nuklein turşularına DNT və RNT daxildir. Bu molekullar uzun nükleotid zəncirlərindən ibarətdir.
  • Nukleotidlər azotlu əsasdan, beş karbonlu şəkərdən və bir fosfat qrupundan ibarətdir.
  • DNT fosfat-dezoksiriboza şəkər onurğasından və azotlu adenin (A), guanin (G), sitozin (C) və timin (T) əsaslarından ibarətdir.
  • RNT-də riboza şəkəri və azotlu əsaslar A, G, C və urasil (U) var.

Nuklein turşularının iki nümunəsinə deoksiribonuklein turşusu (daha yaxşı DNT kimi tanınır) və ribonuklein turşusu (daha yaxşı RNT kimi tanınır) daxildir. Bu molekullar kovalent bağlarla birləşən uzun nükleotid zəncirlərindən ibarətdir. Nuklein turşuları hüceyrələrimizin nüvəsində və sitoplazmasında tapıla bilər.


Buna görə də “genetik məlumat RNT molekuluna kopyalanaraq sitoplazmaya çatır” (Anatomiya kitabı Fəsil 4, səh 97). RNT əsasən alır.

Nüvənin daxilində nüvənin strukturlarını dayandıran nukleoplazma adlı bir maddə var. Nüvə t-nin fəaliyyətinə nəzarət edir.

Hər bir nukleotid beş karbonlu şəkərdən, bir fosfat qrupundan və azotlu bazadan ibarətdir. DNT polimeri deoksiriboza beş karbonlu şəkərin nəticəsidir. RNT pol.

Bu, nukleotid vahidlərində istifadə olunan riboza və deoksiribozun halqa formasıdır. Bu molekullardakı OHs vahidləri müəyyən funksiyaya malikdir. Bu fu.

Mücərrəd DNT rekombinasiyası əsasən DNT zəncirlərinin mübadiləsi yolu ilə genomda yeni DNT ardıcıllığının yaranmasıdır. Rekombinasiya ümumiyyətlə, lakin mütləq deyil.

RNT, genetik məlumatın sitoplazmaya necə çatdığıdır, çünki o, nüvədən çıxa bilən molekullarına təkrarlanır. RNT də çox qısadır.

Bir ferment tərəfindən istehsal olunan RNT-nin bir hissəsi başlanğıc zəncirinin sonuna bağlanır. RNT (primer) DNT sintezi üçün başlanğıc nöqtəsidir. RNT primazı bizik.

RNT nukleotidlərdən ibarət ribonuklein turşusudur və zülalların sintezində faydalıdır. RNT Dünya Nəzəriyyəsi kimi tanınan bir nəzəriyyə RNT-nin necə olması fikrini izah edir.

Zülallar hormonlar və fermentlər yaratmaqla və hüceyrəni qorumaqla hüceyrələri qorumaq üçün vacibdir. DNT və RNT əsaslarının düzülüşü nəyin protunu diktə edir.

DNT-nin ikiqat spiralını yaratmaq üçün iki tamamlayıcı azotlu əsas arasında hidrogen bağları əmələ gəlir. Bu bağlar yalnız adenin və timin və onların arasında yaranır.


Fəsil 4. Nuklein turşuları və həyatın mənşəyi Flashcards Preview

Nuklein turşusunun iki növünü adlandırın

4.1 Nuklein turşularının strukturları öz funksiyalarını əks etdirir

Nuklein turşuları __________ nukleotiddən ibarətdir ____________

4.1 Nuklein turşularının strukturları öz funksiyalarını əks etdirir

Nukleotidin üç komponentini adlandırın

  1. Azotlu əsas (azotlu sadəcə azot ehtiva edən kimyəvi maddə deməkdir)
  2. Pentoza şəkər
  3. Bir, iki və ya üç fosfat qrupu

4.1 Nuklein turşularının strukturları öz funksiyalarını əks etdirir

Bir nukleozidin iki komponentini adlandırın və sonra nukleotidlər və nukleozidlər arasındakı əsas fərqi düşünün.

Nukleozidlər və nukleotidlər arasındakı əsas fərq: Nukleozidlərdə tamamilə heç bir fosfat qrupu yoxdur.

4.1 Nuklein turşularının strukturları öz funksiyalarını əks etdirir

Bazaların iki qrupu hansılardır?

4.1 Nuklein turşularının strukturları öz funksiyalarını əks etdirir

Hansı əsaslar (ACTGU) purinlər və hansılar pirimidinlərdir?

Unutmayın: Təmiz As Gköhnə Purines: A G (“Pur” bu halda “saf” kimi oxunur)

KES the Py"Py" "Pie" kimi tələffüz edildiyi rimidin

Purin və pirimidin quruluşunu təsvir edin

Pirimidinlər 6 üzvlü tək halqalardır. Purinlər əridilmiş ikiqat halqa quruluşuna malikdir.

Qızılın güclü olduğunu və buna görə də tək bir üzükdən çox ikiqat əridilmiş üzük olması lazım olduğunu söyləməklə bunu xatırlaya bilərsiniz.

4.1 Nuklein turşularının strukturları öz funksiyalarını əks etdirir

DNT-dəki pentoza şəkərinin adı nədir və RNT-dəki pentoza şəkəri necə adlanır? Bu iki fərqli pentoza şəkərin fərqi nədir?

İki pentoza şəkəri arasındakı əsas fərq - deoksiriboza riboza nisbətən bir az oksigen atomuna malikdir.

4.1 Nuklein turşularının strukturları öz funksiyalarını əks etdirir

Şəkil Google-da tapılıb, Life Book deyil

Kondensasiya reaksiyaları hansılardır?

Kondensasiya reaksiyası, iki molekulun su kimi kiçik bir molekulu aradan qaldıraraq eyni zamanda daha böyük bir molekul yaratmaq üçün birləşdiyi reaksiyadır.

4.1 Nuklein turşularının strukturları öz funksiyalarını əks etdirir

Şəkil Həyat Kitabında tapılmadı

Zəncirdə sonuncu nukleotidin şəkəri ilə gələn nukleotidin fosfat qrupu arasında yaranan bağ necə adlanır?

4.1 Nuklein turşularının strukturları öz funksiyalarını əks etdirir

Fosfodiester bağının əmələ gəlməsi və suyun aradan qaldırılması hansı kimyəvi reaksiyadır?

4.1 Nuklein turşularının strukturları öz funksiyalarını əks etdirir

Nukleotidlər artan nuklein turşusuna (nükleotidlərin artan zəncirinə) hansı istiqamətdə əlavə olunur?

4.1 Nuklein turşularının strukturları öz funksiyalarını əks etdirir

Nukleotid zəncirləri (nuklein turşuları) uzun və ya qısa ola bilər. Uzun və qısa nuklein turşuları müvafiq olaraq nə adlanır?


Əsaslar

Nuklein turşularının beş asan hissəsi var. Bütün nuklein turşuları eyni tikinti bloklarından (m onomerlərdən) ibarətdir. Kimyaçılar monomerləri " adlandırırlarnukleotidlər." Beş ədəddir urasil, sitozin, timin, adenin, və guanin. Hansı elm sinfində olmağınızdan asılı olmayaraq, DNT-yə baxarkən həmişə ATCG haqqında eşidəcəksiniz. Urasil yalnız RNT-də olur. İnsanların yaşaması üçün lazım olan iyirmi (20) amin turşusu olduğu kimi, bizə də beş (5) nukleotid lazımdır.

Bu nukleotidlər üç hissədən ibarətdir:
1. Beş karbonlu şəkər
2. Azot (N) atomları olan əsas
3. Fosfat kimi tanınan fosfor turşusunun ionu (PO4 3- )


Hepatit C virusunun skrininqi

Debra A. Kessler RN, MS , Alexandra Jimenez MD, Transfuziya Tibbində və Hemostazda (Üçüncü Nəşr), 2019

HCV NAT

NAT antikor skrininq testi ilə eyni vaxtda həyata keçirilir. İki HCV NAT analizi FDA lisenziyasına malikdir və kommersiya baxımından mövcuddur: (1) kimyəvi üsullarla RNT-də yerinə yetirilən PCR testi və (2) bərk fazada (zondla tutma) RNT-də transkripsiya vasitəçiliyi ilə gücləndirmə (TMA) testi. Hər iki test üsulu HCV RNT-ni infeksiyadan sonra orta hesabla 11 gün ərzində müəyyən edə bilər. Hər ikisi multipleks formatda (HİV, HCV və HBV) mövcuddur. Multipleks test 6 və ya 16 hovuzda baş verir. Hovuz müsbət olarsa, fərdi nümunələr multipleks analizi ilə sınaqdan keçirilir. Bu analizlərdən bəziləri üç infeksiya arasında ayrı-seçkilik yarada bilər, əks halda hər bir marker üçün fərdi NAT yerinə yetirilməlidir. Əgər donor HCV NAT-müsbət və EIA və ya ChLIA-RR olarsa, onun kəskin və ya xroniki HCV infeksiyası olma ehtimalı 100%-ə yaxınlaşır. Bu donor daimi olaraq təxirə salınacaq və heç bir əlavə test tələb olunmur. Əgər donor HCV NAT üçün mənfi, lakin EIA və ya ChLIA üçün RR test edirsə, əlavə testlər aparıla bilər.


Müzakirə

Soyuq şok domeni (CSD) zülalları tanındı Escherichia coli soyuq şok stressi zamanı [7, 11, 12]. Bu zülallarda CSD-nin qorunması bakteriya, arxeya, bitki və heyvanlarda aşkar edilmişdir. Prokaryotlarda yalnız bir CSD ehtiva edən CSP-lər əsasən RNT şaperonları kimi fəaliyyət göstərir. Bəziləri E. coli CSP-lər soyuqdan induksiya olunur və RNT ikincil strukturlarını pozan RNT şaperonları kimi fəaliyyət göstərir [7, 13]. Onlar həmçinin xüsusi olaraq bağlanaraq transkripsiyanın tənzimlənməsində iştirak edirlər gyrA promotor (CspA) [12, 14]. Eukariotlarda CSP-lər CSD və əlavə domenlərdən ibarətdir və soyuq stresə, qida maddələrinin məhdudlaşdırılmasına və böyüməyə cavab verməyə kömək edir [7, 13, 15,16,17]. Bitki CSP-ləri soyuq stress zamanı köçürmənin tənzimlənməsi, həmçinin toxum və çiçəklərin cücərməsi kimi mürəkkəb fizioloji proseslərin tənzimlənməsi ilə məşğul olurlar [7, 18, 19]. In A. thaliana, CSP3 mRNT emal yolunda iştirak edən digər zülallarla qarşılıqlı əlaqədə olur [19]. YB1 (Y-qutusu bağlayan zülal) adlı onurğalı CSP, Y-qutusu xüsusi ardıcıllıqla bağlanaraq transkripsiyanın tənzimlənməsindən məsuldur və həmçinin tərcümə və RNT emalının tənzimlənməsində iştirak edir [20,21,22,23,24 ] və DNT təmiri [7, 12, 25]. YB1 dsDNA-dan daha çox ssDNA-ya bağlanmağa üstünlük verir, beləliklə, transkripsiyanın aktivləşdirilməsi üçün DNT-nin ikiqat sarmal strukturunun ayrılması təklif edilmişdir [7, 26]. YB1 eyni zamanda RNT-yə ssDNA [7] üzərində RNT-yə üstünlük verir [7], RNT-ni bağlama yeri kimi konsensus CA(U/C) C ardıcıllığı [27, 28]. Dinoflagellatlarda CSP-lər əsasən təklikdə və ya C-terminal G-zəngin domeni ilə bir konservləşdirilmiş CSD şəklindədir [5]. Əvvəllər Y-qutusu ardıcıllığından (CTGATTGGCT) istifadə olunurdu. L. polyedra CSPs [5]. Burada ardıcıl imtiyazlı hədəfləmə imkanını yoxlamaq üçün müxtəlif təsadüfi C zəngin ardıcıllıqlarından istifadə etdik. SAAB analizi üçün biz qanadlı PCR primerləri arasında yerləşdirilmiş 9 təsadüfi nukleotid (N9) ilə DNT ardıcıllığını sintez etdik. Bu eksperimentin məqsədi bir neçə bağlama, elüsyon və gücləndirmə dövrünün potensial təşviqedici elementi təşkil edə biləcək xüsusi ardıcıllıq motivi üçün zənginləşdirib-zənginləşdirəcəyini görmək idi. Bununla belə, heç bir ardıcıllıq motivləri dörd CSP-dən hər hansı birinə bağlanaraq zənginləşdirilməmişdir ki, bu da bu zülalların adi ardıcıllığa spesifik transkripsiya faktorları kimi fəaliyyət göstərmə ehtimalının az olduğunu göstərir. YB1 üçün təklif edilənə bənzər DNT-nin açılmasında rolu istisna etmək mümkün deyil, burada CSP-lərin ssDNA-ya qeyri-spesifik bağlanmasının strukturu sabitləşdirməyə kömək etdiyi düşünülür, lakin qeyd etmək lazımdır ki, CSP-lərin heç bir məlum helikaz aktivliyi yoxdur. .

CSP-lərin nuklein turşusunun bağlanma xassələrinin tədqiqinin vacibliyi, zülalların əksəriyyətinin transkriptomada transkripsiya faktorları kimi qeyd edildiyi aşkarlanması ilə əlaqədardır. Linqulodinium [3], Simbiodinium [4] və genomu Simbiodinium [10, 29] (Şəkil 1) CSD-lərdir. Bizim fərziyyəmiz ondan ibarət idi ki, transkripsiya faktoru kimi çıxış etmək üçün dinoflagellatlar CSP-lər dsDNT-yə ardıcıllıqla xüsusi bir şəkildə bağlanmalıdır. Nuklein turşusunun bağlanma fəaliyyətini qiymətləndirdik LpCSP1, SkCSP1, SkCSP2 və SkCSP3 iki fərqli yanaşmadan istifadə edir. Bir yanaşmada, elektroforetik hərəkətliliyin dəyişməsi təhlillərindən (EMSA) dörd CSP-nin həm ikiqat, həm də təkzəncirli DNT-ni, eləcə də RNT-ni bağlaya biləcəyini göstərmək üçün istifadə edilmişdir (Şəkil 4). Rəqabət EMSA təcrübələrində sınaqdan keçirildikdə, RNT-nin DNT problarına bağlanma ilə DNT-nin RNT problarına bağlanma ilə rəqabət aparmasından daha yaxşı rəqabət apardığı aşkar edildi (Şəkil 5). Bu xüsusiyyətlər transkripsiya faktoru üçün proqnozlaşdırıla bilən xüsusiyyətlər deyil. İkinci yanaşmada, seçmə və gücləndirmə bağlama (SAAB) təcrübələri sınaqdan keçirilmiş dörd CSP-dən heç birinin üç bağlama və PCR gücləndirilməsi dövründən sonra xüsusi motivi zənginləşdirmədiyini göstərdi ki, bu da ardıcıllıqla spesifik transkripsiya amili roluna uyğun gəlmir.

Nəticələrimiz bunu göstərir LpCSP1, SkCSP1, SkCSP2 və SkCSP3-ün nuklein turşularına bağlanması ardıcıllıqdan asılı deyil. Ümumilikdə dinoflagellat CSP-lərin ardıcıllığa spesifik transkripsiya faktorları kimi çıxış etməməsi ehtimalı azdır. Yalnız bir olsa da S. kawagutii CSP (SkCSP1) ilə oxşarlıq rəqabət EMSA tərəfindən geniş şəkildə təhlil edilmişdir Linqulodinium CSP1 tapılan nuklein turşusunun bağlanma xüsusiyyətlərinin ardıcıl nəsillərə xas xüsusiyyət ola biləcəyini təklif edir. Sübutların tarazlığı beləliklə, CSP-lərin nuklein turşularını bağladığını göstərir və beləliklə, onların niyə transkripsiya faktorları kimi qeyd edildiyini izah edir. Bununla belə, bağlamanın təfərrüatları onların bu rolu in vivo oynama ehtimalının az olduğunu göstərir. Dinoflagellat CSP-lərin əlavə xarakteristikası tədqiqatları onların funksiyası və digər tərəfdaşlarla mümkün qarşılıqlı əlaqə haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün vacib olardı.


Nuklein turşusunun quruluşu

Nuklein turşuları bir çox forma ala bilən nəhəng polimerlər əmələ gətirə bilər. Beləliklə, nuklein turşusunun quruluşunu müzakirə etməyin bir neçə yolu var. "Nuklein turşusu quruluşu" DNT-nin bir parçasındakı nukleotidlərin ardıcıllığı kimi sadə bir şey mənasını verə bilər. Və ya bu, DNT molekulunun qatlanması və digər molekullarla qarşılıqlı əlaqəsi kimi mürəkkəb bir şey demək ola bilər.

Burada nuklein turşusu strukturunun hər səviyyəsi haqqında bir az məlumat var:

İlkin Struktur

Nukleotidlər – nuklein turşularının tikinti blokları və genetik “şifrə”nin “hərfləri” – iki komponentdən ibarətdir:

    Adenin, sitozin, guanin və timin və ya urasil kimi azotlu əsas. DNT və RNT-nin hər birinin dörd mümkün azotlu əsası var, burada DNT timin və ya "T", RNT timin əvəzinə urasil və ya "U" istifadə edir.

    Bu dörd əsasın hər biri fərqli birləşmə xüsusiyyətlərinə malikdir və hüceyrənin bir hərfi digəri ilə “qarışdırmamasını” təmin edir. Timin və urasil demək olar ki, eyni quruluşa və xüsusiyyətlərə malikdir, bu da onlara iki müxtəlif növ nuklein turşusunda oxşar rolları yerinə yetirməyə imkan verir.

İkinci dərəcəli struktur

İkinci dərəcəli quruluş, nukleotid əsaslarının bir-biri ilə hidrogen bağını necə bağladığına və bunun onların iki zəncirindən hansı forma yaratdığına aiddir.

İki nuklein turşusu zəncirinin tamamlayıcı əsasları arasında əmələ gələn hidrogen bağları nuklein turşusu zəncirindəki bacı monomerlər arasında əmələ gələn kovalent bağdan tamamilə fərqlidir.

Nuklein turşusunun tək zəncirindəki əsaslar arasındakı bağlar kovalentdir - onlar elektronlarını tam şəkildə bölüşürlər və qırılması çox çətin olan şəkildə bağlanırlar. Kovalent bağlarla bağlanan atomların hamısı eyni molekulun bir hissəsidir.

Digər tərəfdən, hidrogen bağları müsbət yüklü hidrogen nüvələri ilə digər atomların elektronları arasındakı zəif, müvəqqəti cazibələrdən yaranan zəif bağlardır. Molekullar əslində elektronları paylaşmırlar, buna görə də onları asanlıqla ayırmaq olar. Turşuluq kimi ətraf mühit amillərindəki dəyişikliklər də hidrogen bağlarını poza bilər.

Bizə tanış olan ən ümumi ikinci dərəcəli quruluş, iki tamamlayıcı DNT hidrogen zəncirinin bir-biri ilə bağlanması zamanı əmələ gələn qoşa sarmaldır. Digər strukturlar da mümkündür, məsələn, tək bir RNT molekulu geri qatlandıqda və hidrogenlə birləşdikdə meydana gələn “kök-döşəmə” və ya dörd müxtəlif nüvəli hidrogen zəncirinin birləşməsi zamanı meydana gələ biləcək dörd qollu struktur. bir-birinin müxtəlif hissələri ilə.

Bu ikinci dərəcəli struktur imkanlarından bəzilərinin gen ifadəsini idarə etmək və digər bioloji funksiyaları yerinə yetirmək üçün istifadə edildiyi düşünülür. Ümumiyyətlə, transkripsiya fermentləri yalnız əldə edə bildikləri genləri ifadə edəcəklər. Əgər gen və ya RNT parçası nuklein turşularının qarmaqarışıqlığında “bağlanırsa”, fermentlərin ona çatma ehtimalı az ola bilər. Digər tərəfdən daha açıq, sadə ikinci dərəcəli strukturlardakı genlər daha çox ifadə oluna bilər.

Üçüncü quruluş

Üçüncü quruluş nuklein turşusunun atomlarının kosmosdakı mövqeyinə aiddir. Nuklein turşusunun üçüncü quruluşu haqqında danışarkən müzakirə olunan bir neçə ümumi ölçü var, o cümlədən:

    “Əl”

    Asimmetrik molekullar bizim əllərimizə çox bənzəyirlər. Əllərimizin hər biri eyni formaya malikdir, məsələn, eyni komponentlər eyni şəkildə bir-birinə bağlıdır. Ancaq əllərimiz bir-birini əvəz edə bilməz. Bunun səbəbi, əllərimizin birinin baş barmağının sağ tərəfdə, digərinin isə sol tərəfin baş barmağının olmasıdır. Əllərimiz eyni, bir-birini əvəz edə bilən strukturlar olmaqdansa, bir-birimizin güzgü şəkilləridir.

    Eyni şəkildə, eyni hissələri və əlaqəsi olan asimmetrik molekullar eyni ola bilər və ya bir-birinin güzgü şəkilləri ola bilər. Bəzi molekullar "sağ əlli", digərləri isə "sol əlli" güzgü şəkilləridir.

    Bioloji molekullara gəldikdə, kimyəvi maddənin orqanizmə təsirini müəyyən etmək üçün "əllilik" çox vacib ola bilər. Bəzi dərmanlar və zəhərlər üçün yalnız bir stereoizomer bədənimizin fermentləri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur. Bir molekulun bizə heç bir təsiri olmaya bilər, güzgü görüntüsü isə faydalı və ya ölümcül ola bilər.

Hər hansı bir asimmetrik molekulun stereoizomeri ola bilsə də, təxmin etdiyiniz kimi, “sarmal döngəsinin uzunluğu” nuklein turşuları üçün kifayət qədər unikaldır.

Nukleotidlər arasındakı bağların bucağı əksər nuklein turşularının spiral forması əmələ gəlməsinə səbəb olur. Lakin spiral şəklindəki kiçik fərqlər, spiralın fermentlərimiz və digər molekullarla qarşılıqlı əlaqəsində fərqliliklərə səbəb ola bilər. Beləliklə, bu sarmal formanın təfərrüatları vacib ola bilər!

Bu, nuklein turşusu spiralının dəqiq forması və xüsusiyyətlərinin başqa bir ölçüsüdür. Bu, kimyəvi və bioloji cəhətdən əhəmiyyətli ola bilər, çünki hansı fermentlərin və molekulların DNT və ya RNT-yə təsir göstərə biləcəyini müəyyən edir.

Dördüncü quruluş

Dördüncü quruluş nuklein turşuları tərəfindən yaradıla bilən böyük formalara və quruluşlara aiddir. Amin turşuları və zülallar kimi, nuklein turşuları da böyük strukturlar yarada bilirlər. Bu strukturların forması onların funksiyaları üçün vacib ola bilər.

Nuklein turşusunun dördüncü strukturlarına misal olaraq xromatidləri - hüceyrə bölünməsi zamanı saxlanma və daşınma üçün sıx şəkildə yığılmış DNT-nin nəhəng molekullarını və qismən RNT-dən əmələ gələn orqanellər olan ribosomları göstərmək olar.

Bəzi ribozimlər də dördüncü quruluşdan istifadə edərək işlərini qismən yerinə yetirirlər. Bu, onların substratları ilə qarşılıqlı əlaqədə olmağa imkan verir. Zülaldan əmələ gələn fermentlər kimi, ribozimlər də kimyəvi reaksiyalarını kataliz etmək üçün substratlarına tam uyğun olmalıdırlar.


Fəsil 4: Nuklein turşuları və RNT dünyası

Ribonükleotidlər RNT-nin monomerləridir ● Şəkər ribozadır ● 2' karbonla birləşmiş -OH qrupuna malikdir Dezoksiribonukleotidlər DNT-nin monomerləridir ● Şəkər dezoksiribozadır (deoksi = oksigen yoxdur) ● 2' karbonda H yerinə malikdir

Azotlu əsasların iki qrupu var 1. Purinlər - iki halqasında doqquz atomdan ibarətdir a. Adenin (ə) b. Guanin (G) 2. Pirimidinlər - bir halqasında altı atomdan ibarətdir a. Sitozin b. Urasil (U) - yalnız RNT-də c. Timin (T) - yalnız DNT-də

Nukleotidlər Polimerləşərək Nuklein Turşuları əmələ gətirir ● Nuklein turşuları nukleotidlər kondensasiya reaksiyaları vasitəsilə polimerləşdikdə əmələ gəlir ● Fosfodiester əlaqəsi (bağ) ○ Bir nukleotidin 5′ karbonunda fosfat qrupu ilə digərinin 3○ karbonunda –OH qrupu arasında baş verir. İki növ nukleotid iştirak edir ● Ribonükleotidlər polimerləşərək RNT əmələ gətirir ● Dezoksiribonukleotidlər DNT əmələ gətirmək üçün polimerləşir.

Nuklein turşusunun strukturu - fosfat qrupu

● Fosfat 5' karbonla, şəkər 1' karbonla birləşir ● RNT məlumat ötürür, katalitik aktivlik ○ Tək zəncirli sarmal ○ A,U,G,C ● DNT müasir hüceyrələrdə genetik məlumat saxlayır ○ İkiqat sarmal ○ A ,T,G,C

RNA (like DNA) has a primary structure consisting of ● A sugar–phosphate backbone formed by phosphodiester linkages ● Four different types of nitrogenous bases extending from it ● The primary structure of RNA differs from DNA: 1. RNA contains ribose instead of deoxyribose• 2′ –OH group on ribose is more reactive than –H 2. RNA is much less stable than DNA 3. RNA contains the base uracil instead of thymine

DNA and RNA Strands Are Directional ● Phosphodiester linkages form a sugar–phosphate backbone ● Nucleic acids are directional ○ One end has an unlinked 5′ phosphate group ○ The other end has an unlinked 3′ hydroxyl group ● The order of nucleotides forms the primary structure ○ The sequence is written in the 5′ 3′ direction ○ Reflects the order that nucleotides are added to a growing molecule

DNA Strands Form an Antiparallel Double Helix ● James Watson and Francis Crick determined that

○ Makes it a reliable store for genetic information Covalent phosphodiester bonds important for stability


DAIRY BIOTECHNOLOGY

Lesson 4
NUCLEIC ACIDS – STRUCTURE AND FUNCTION OF DNA AND RNA

Nucleic acids, particularly DNA, are the macromolecules considered to be the hereditary material which store the genetic information used in the development and functioning of all known living organisms. These universal molecules were first discovered by Friedrich Miescher in 1871. Nucleic acid structure is surprisingly simple, despite of its importance in cellular functions. There are two types of nucleic acids, Deoxyribonucleic acid (DNA) and Ribonucleic acid (RNA). The structure and functions of these molecules are described below:

Nucleic acids are basically the polymer molecules of nucleotides which are essentially made up of three basic components, a heterocyclic nitrogenous base, a pentose sugar and a phosphate group.

Nitrogenous bases occurring in nucleic acids fall into two categories, viz., monocyclic bases (comprising of a hexagonal aromatic ring) called pyrimidines and bicyclic bases (comprising of one hexagonal and one pentagonal aromatic ring) called purines. They are polyfunctional bases having at least one N-H site for attaching with one organic substitute.

Purines (Fig. 4.1) are Adenine (A) and Guanine (G) and Pyrimidines (Fig. 4.2) are Cytosine (C), Thymine (T) and Uracil (U). The members of purines and pyrimidines share a similar structure, but differ in their side groups. Both of the nucleic acids i.e. DNA and RNA contain adenine, guanine and cytosine. However, thymine is found only in DNA and uracil only in RNA.



Fig. 4.2 Structure of pyrimidines

4.2.2 Cyclic five carbon sugar

The Cyclic five carbon sugar present in Ribonucleic acid is ribose where as in Deoxyribonucleic acid it is 2' deoxyribose sugar (Fig. 4.3).



Fig. 4.3 Structure of pentose sugar (Ribose/Deoxyribose)

The phosphate group is attached to 5' carbon of pentose sugar molecule (Ribose/deoxyribose) by phosphodiester linkage. This group is responsible for the strong negative charge on both the nucleotides and nucleic acids.

Nitrogenous base with a pentose sugar molecule (Ribose/deoxyribose) is known as Nucleoside. Nitrogen bases are attached to 1' carbon atom of the sugar by N-glycosidic bond (Fig. 4.4).


Fig. 4.4 Structure of Nucleosides

Nitrogenous base with ribose or deoxyribose sugar molecule and phosphate group is known as Nucleotide i.e. ribonucleotide (RNA) or deoxyribonucleotide (DNA) (Fig. 4.5).


Fig. 4.5 Structure of Nucleotides

The polynucleotide strand is made of several repeating units called nucleotides consisting of nitrogenous bases which are capable of being covalently linked together to form a long chain (Fig. 4.6). The 3'-hydroxyl group on the ribose unit of the first nucleotide/deoxyribo nucleotide, reacts with the 5'-phosphate group (phosphodiester bond) on its neighbor to form a chain. Further, purine or pyrimidine is linked to the sugar by a glycosidic bond between a nitrogen and the 1' carbon of the deoxyribose sugar.

Fig. 4.6 Formation of polynucleotide

4.6 Deoxyribonucleic Acid (DNA)

The double helical structure of DNA was proposed by James Watson and Francis Crick in 1953 and nine years later, they along with Maurice Wilkins in 1962 received the Nobel Prize for this discovery.

The major role of DNA in a cell is to store the genetic information or instructions that are essential for carrying out various cellular functions like synthesis of biomolecules including RNA for the development of living cell. In prokaryotes, DNA is loosely packed in the cytoplasm and lacks distinct nuclear membrane. However, the cells of eukaryotic organisms contain DNA in their nucleus and in other organelles such as mitochondria or chloroplasts. DNA, in the form of plasmids, can also be located extrachromosomally both in prokaryotes and few eukaryotes such as yeast.

4.6.2 Structural features of the DNA double helix

  • DNA consists of two strands of polynucleotides that wind around each other like two strands of a rope.
  • The sugar-phosphate backbone is on the outside which is hydrophilic in nature.
  • The Nitrogenous bases are directed towards the inside of the duplex and account for the hydrophobicity of the DNA. Two bases in each base pair lie in the same plane.
  • The bases are perpendicular to the axis of symmetry.
  • It is a right-handed helix i.e. each strand appears to follow a clockwise path moving away from a viewer looking down the helix axis.
  • The formation of the DNA double helix leads to generation of wide (major) and narrow (minor) grooves.
  • One helical turn of the DNA duplex consists of 10 base pairs.
  • Distance between two bases on each of the two strands is 3.4 Å. Therefore the total distance of helical turn is 34 Å.
  • The two strands are antiparallel in DNA i.e. 3′ OH terminus of one strand is adjacent to 5′ – phosphate terminus of the other.
  • The two adjacent nucleotides on each strand join with each other by strong chemical bonds called covalent bonds between sugar of one nucleotide and phosphate group of next nucleotide.


Fig. 4.8 Deoxyribonucleic Acid

RNA is primarily a single stranded molecule containing purine and pyrimidine nitrogenous bases such as A, G, C and U and a ribose sugar. The major functions of RNA center around translating the genetic information contained in DNA into protein on ribosomal units. There are 3 types of RNA i.e. messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA) and ribosomal RNA (rRNA) as briefly described below (Fig. 4.9):


Fig. 4.9 Polyribonucleotide chain

mRNA constitutes the functional part of DNA and thus plays an important role in protein synthesis.

tRNA molecules act as adapters which carry specific amino acids from the cytoplasm on to the ribosomes during synthesis of proteins.

Ribosomal ribonucleic acid (rRNA) is the RNA component of the ribosome, the site of protein synthesis in all living cells.

4.8 Differences between DNA and RNA Molecules

The major differences between DNA and RNA in respect of their location, structure and function are delineated in Fig. 4.9 & Table 4.1

Table 4.1 Difference between DNA and RNA


Berg J, Tymoczko JL, Stryer L (2006). Biochemistry (6th ed.). San Francisco: W. H. Freeman. ISBN 0716787245.

Fundamental Bacterial Genetics, Nancy Trun, Janine Trempy (Eds), Wiley-Blackwell, 2003, ISBN: 978-0-632-04448-1

Molecular Biology of the Gene, Sixth Edition, James D. Watson (Editor) Cold Spring Harbour Press and Benjamin Cummings, ISBN 978-080539592-1

Molecular Biotechnology - Second Edition, S. B. Primrose, Blackwell Science Inc., ASIN: 0632030534

DNA and Biotechnology, Fitzgerald-Hayes, M. And Reichsman, F. 2 nd Amsterdam : Elsevier, 2010. ISBN : 0-12-048930-5


Videoya baxın: Hüceyre biokimyası. Nukleotidler (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Abbas

    bu çox dəyərli rəydir

  2. Tinotenda

    Yes, it sounds tempting

  3. Mogens

    Diktə edin, bu barədə harada oxuya bilərəm?

  4. T'iis

    çox qiymətli parça

  5. Ivey

    the phrase Remarkable and is timely

  6. Twrch

    not required)



Mesaj yazmaq