DNA molekul: tingkat organisasi struktural

DNA Molekul - unit polinukleotida monomer yang empat deoxyribonucleotide (dAMF, DGMP, dCMP dan dTMP). Rasio urutan nukleotida ini ke dalam DNA dari organisme yang berbeda adalah berbeda. Selain basa nitrogen utama dalam DNA juga mengandung basa kecil deoksiribonukleotida lain dengan 5-methylcytosine, 5-oksimetiltsitozin, 6-methylaminopurine.

Setelah ada kemungkinan menggunakan metode kristalografi sinar-X untuk mempelajari makromolekul biologis dan memperoleh sempurna X-ray, hal itu mungkin untuk mengetahui struktur molekul DNA. Metode mengatakan didasarkan pada kenyataan bahwa sinar insiden sinar-X paralel pada atom klaster kristal, membentuk pola difraksi, yang terutama tergantung pada berat atom dari atom, dan lokasi mereka di ruang angkasa. Dalam 40-an abad lalu, teori struktur tiga dimensi dari molekul DNA telah diajukan. U. Astbury membuktikan bahwa asam deoksiribonukleat adalah tumpukan nukleotida datar ditumpangkan.

Struktur utama dari molekul DNA

Di bawah struktur primer asam nukleat, dimaksudkan urutan nukleotida dalam rantai DNA pengaturan polinukleotida. Nukleotida dihubungkan oleh ikatan fosfodiester yang terbentuk antara gugus OH pada 5 posisi satu nukleotida dan deoksiribosa OH-kelompok di posisi 3 dari pentosa lain.

Sifat-sifat biologis dari rasio asam nukleat ditentukan oleh kualitatif dan sepanjang urutan nukleotida rantai polinukleotida.

Komposisi nukleotida DNA dari organisme dari kelompok taksonomi yang berbeda adalah spesifik dan ditentukan oleh rasio (G + C) / (A + T). Menggunakan faktor spesifisitas ditentukan oleh tingkat heterogenitas komposisi nukleotida DNA dari organisme asal yang berbeda. Dengan demikian, pada tumbuhan dan hewan yang lebih tinggi rasio (G + C) / (A + T) sedikit bervariasi dan memiliki nilai lebih besar dari 1. Untuk koefisien mikroorganisme spesifisitas bervariasi - 0,35-2,70. Namun, sel-sel somatik dari spesies DNA mengandung komposisi nukleotida yang sama, yaitu. E. Kita dapat mengatakan bahwa isi dari pasangan GC basa DNA dari satu spesies adalah identik.

Penentuan heterogenitas komposisi nukleotida DNA pada tingkat kekhususan tidak memberikan informasi tentang sifat-sifat biologisnya. Baru-baru ini, karena berbeda urutan nukleotida spesifik dalam rantai polinukleotida bagian. Ini berarti bahwa informasi genetik yang dikodekan dalam molekul DNA dalam urutan tertentu dari unit monomer-nya.

Sebuah molekul DNA yang terdiri dari urutan nukleotida ditujukan untuk inisiasi dan penghentian proses sintesis DNA (replikasi) dari RNA sintesis (transkripsi) sintesis protein (terjemahan). Ada urutan nukleotida yang berfungsi untuk mengikat aktivasi spesifik dan molekul peraturan penghambatan, serta urutan nukleotida yang tidak membawa informasi genetik. Ada juga dimodifikasi lapangan, yang melindungi molekul dari nucleases.

Masalah urutan nukleotida DNA belum sepenuhnya terpecahkan. Penentuan urutan nukleotida dari asam nukleat adalah prosedur yang memakan waktu, yang menyediakan penggunaan molekul tertentu metode pembelahan nuklease pada fragmen terpisah. Untuk saat ini, urutan nukleotida lengkap dari basa nitrogen didirikan untuk sebagian besar tRNA asal yang berbeda.

DNA Molekul: struktur sekunder

Watson dan Crick telah merancang model double helix asam deoksiribonukleat. Menurut model ini, dua rantai polinukleotida menjalin satu sama lain, sehingga membentuk semacam helix.

basa nitrogen mereka berada di dalam struktur, dan tulang punggung fosfodiester - luar.

DNA Molekul: struktur tersier

DNA linear dalam sel memiliki bentuk molekul memanjang, dikemas dalam struktur kompak dan hanya membutuhkan 1/5 dari volume sel. Sebagai contoh, DNA panjang kromosom manusia adalah 8 cm, dan dikemas sehingga cocok menjadi kromosom dengan panjang 5 nm. susun seperti ini dimungkinkan karena adanya struktur DNA heliks. Dari ini mengikuti bahwa untai ganda helix DNA dalam ruang dapat lebih susun struktur tersier tertentu - superhelix. Supercoiled konformasi dari karakteristik DNA dari kromosom organisme yang lebih tinggi. struktur tersier seperti distabilkan oleh ikatan kovalen amino residu asam yang membentuk protein yang membentuk kompleks nukleoprotein (kromatin). Oleh karena itu, DNA dari sel-sel eukariotik terkait dengan protein karakter dasar terutama - histon, serta protein asam dan fosfoproteidami.