Нуклеиновые кислоты. Нуклеотид азотистое основание сахар остаток фосфорной кислоты Нуклеозид азотистое основание сахар Строение нуклеотидов рнк

• Название: Нуклеотид азотистое основание сахар остаток фосфорной кислоты Нуклеозид азотистое основание сахар Строение нуклеотидов рнк
• Дата: 13.04.2022
• Размер: 113.66 Kb.
• Имя файла: Нуклеиновые кислоты.docx
• Тип: Документы; #471423

Нуклеотид = азотистое основание + сахар + остаток фосфорной кислоты

Нуклеозид = азотистое основание + сахар
Строение нуклеотидов РНК

Азотистое основание	Пентоза	Нуклеозид	Нуклеотид
Аденин	Рибоза	Аденозин	Аденозинмонофосфат (АМФ)
Гуанин	Рибоза	Гуанозин	Гуанозинмонофосфат (ГМФ)
Урацил	Рибоза	Уридин	Уридинмонофосфат (УМФ)
Цитозин	Рибоза	Цитидин	Цитидинмонофосфат (ЦМФ)

Строение нуклеотидов ДНК

Азотистое основание	Пентоза	Нуклеозид	Нуклеотид
Аденин	Дезоксирибоза	д-Аденозин	Дезоксиаденозинмонофосфат (дАМФ)
Гуанин	Дезоксирибоза	д-Гуанозин	Дезоксигуанозинмонофосфат (дГМФ)
Тимин	Дезоксирибоза	д-Тимидин	Дезокситимидинмонофосфат (дУМФ)
Цитозин	Дезоксирибоза	д-Цитидин	Дезоксицитидинмонофосфат (дЦМФ)

Первичная структура нуклеиновых кислот – порядок чередования нуклеотидов в полинуклеотидной цепи, связанных между собой 3’,5’-фосфодиэфирной связью. Образующиеся полимеры имеют фосфатный остаток на 5’-конце и свободную -ОН-группу пентозы на 3’-конце.
ДНК	РНК
Вторичная структура – правозакрученная спираль, в которой две полинуклеотидные цепи расположены антипараллельно и удерживаются относительно друг друга за счет водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями: А = Т, Г ≡ Ц. Между основаниями, расположенными друг под другом, возникают гидрофобные взаимодействия. !!! На один виток спирали приходится 10 нуклеотидных пар.	Вторичная структура – формируется в результате спирализации отдельных участков одноцепочечной РНК. Двуцепочечные фрагменты чередуются с неспирализованными участками молекулы, образующими петли. В клетке существует три вида РНК: 1. Рибосомная РНК; 2. Транспортная РНК; 3. Матричная РНК.
Третичная структура – формируется в результате ее взаимодействия с белками. Хроматин – образуется в период покоя, при этом комплексы ДНК с белками распределены равномерно по объему ядра. Белки хроматина включают две группы: гистоны и негистоновые белки. Гистоны – небольшие белки с молекулярной массой от 11000 до 22000 Д и высоким содержанием лизина и аргинина. Негистоновые белки – множество ферментов и белков, участвующих в синтезе ДНК, РНК, регуляции этих процессов и компактизации ДНК.	Третичная структура – образуется за счет дополнительных водородных связей между нуклеотидами неспирализованных участков, полинуклеотидной цепью рРНК или мРНК и белками, обеспечивает дополнительную компактизацию и стабилизацию пространственной структуры молекулы.

При нагревании до 80-90ºС нуклеиновые кислоты денатурируют с разрушением пространственной структуры, образуя одноцепочечные молекулы. При медленном охлаждении такие молекулы способны восстанавливать двойную спираль и либо приобретать исходную структуру, либо образовывать гибриды: совершенные или несовершенные в зависимости от комплементарности нитей друг другу по всей длине цепей.
Метод молекулярной гибридизации:

1. ДНК всех клеток одного организма идентична, ДНК разных организмов одного вида обнаруживает очень высокое сходство, обеспечивая образование «совершенных гибридов»;

2. ДНК специфична для каждого вида и чем больше филогенетическая дистанция между видами, тем больше различий в строении, принадлежащих им ДНК;

3. ДНК, выделенная из тканей определенного организма, содержит информацию о структуре всех видов РНК данного организма.

Репликация	Синтез ДНК на матрице ДНК
Транскрипция	Синтез РНК на матрице ДНК
Трансляция	Синтез белка на матрице РНК
Обратная транскрипция	Синтез ДНК на матрице РНК

Репликация (удвоение) ДНК

Синтез ДНК протекает в ядре в S-фазу клеточного цикла и предшествует делению клетки.
Ориджин репликации – точка (место) начала репликации.
Субстраты ДНК:

1. дАТФ;

2. дТМФ;

3. дЦТФ;

4. дГТФ.
Стадии репликации:

1. Инициация – расплетение двойной спирали ДНК матрицы и образование репликативной вилки.

Ферменты:

1. 
   ДНК-топоизомераза – раскручивает материнскую ДНК;
   
2. 
   ДНК-хеликаза – разрывает водородные связи между цепями материнской ДНК;
   
3. 
   SSB-белки – препятствуют соединению цепочек ДНК; стабилизируют цепь ДНК-матрицу в выпрямленном состоянии.
   

2. Элонгация – образование дочерних нитей ДНК на обеих нитях материнской ДНК.

3’ → 5’ – лидирующая цепь

5’ → 3’ – отстающая цепь

Фрагменты Оказаки – короткие отрезки.

Ферменты:

1. 
   α-ДНК-полимераза – синтез праймера;
   
2. 
   δ-ДНК-полимераза – синтез лидирующей цепи от праймера;
   
3. 
   ε-ДНК-полимераза – синтез отстающей цепи от праймера.
   

!!! ДНК-полимераза – осуществляет синтез новой цепи ДНК.

3. Терминация – исключение праймеров. Завершение формирования отстающей цепи ДНК.

Ферменты:

1. 
   β-ДНК-полимераза – удаление праймера;
   
2. 
   ДНК-лигаза – белок, сшивающий фрагменты Оказаки.
   

Суммарное уравнение синтеза ДНК:



Синтез всегда идет в направлении: 5’ → 3’
Транскрипция

Субстраты:

1. АТФ;

2. ГТФ;

3. ЦТФ;

4. УТФ.
РНК-полимераза – катализирует синтез РНК.

РНК-полимераза I – синтезирует пре-рРНК;

РНК-полимераза II – синтезирует пре-мРНК;

РНК-полимераза III – синтезирует пре-тРНК.
Суммарное уравнение синтеза РНК:


Стадии транскрипции:

1. Инициация

1. 
   ТАТА-фактор;
   
2. 
   РНК-полимераза.
   

2. Элонгация – движение РНК-полимеразы по ДНК.

3. Терминация

4. Модификация

1. Кэпирование (5’);

2. Полиаденилирование (3’);

3. Сплайсинг – вырезание интронов и сшивание экзонов.