Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

3.8: Что такое нуклеиновые кислоты?
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Что такое нуклеиновые кислоты?
 
Этот закадровый голос сгенерирован компьютером
ТРАНСКРИПТ
* Текстовый перевод сгенерирован компьютером

3.8: Что такое нуклеиновые кислоты?

Обзор

Нуклеиновые кислоты являются длинными цепями нуклеотидов, соединенных фосфодитерными связями. Существует два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновой кислоты, или ДНК, и рибонуклеиновой кислоты, или РНК. Нуклеотиды как в ДНК, так и в РНК состоит из сахара, азотной основы и фосфатной молекулы.

Нуклеиновые кислоты являются генетическим материалом клетки

Наследственный материал клетки состоит из нуклеиновых кислот, которые позволяют живым организмам передавать генетическую информацию из поколения в поколение. Существует два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты (РНК). ДНК и РНК очень незначительно отличаются по своему химическому составу, но играют совершенно разные биологические роли.

Нуклеиновые кислоты являются полимерами нуклеотидов

Химически нуклеиновые кислоты являются полинуклеотидами – цепями нуклеотидов. Нуклеотид состоит из трех компонентов: пентозного сахара, азотной базы и фосфатной группы. Сахар и основание вместе образуют нуклеозид. Таким образом, нуклеотид иногда называют нуклеозидным монофосфатом. Каждый из трех компонентов нуклеотида играет ключевую роль в общей сборке нуклеиновых кислот.

Как следует из названия, пентозный сахар имеет пять атомов углерода, которые помечены 1o,2o,3o,4oи 5o. Пентозный сахар в РНК является рибозой, что означает, что 2o углерод несет группу гидроксила. Сахар в ДНК дезоксирибоза, то есть 2o углерода прилагается к атому водорода. Сахар прикрепляется к азотной основе в 1o углероде и молекуле фосфата при 5o углероде.

Нуклеотиды связаны вместе Фосфодиестер облигаций

Молекула фосфата, прикрепленная к углероду 5o одного нуклеотида, может образовывать ковалентную связь с3-о гидроксиловой группой другого нуклеотида, связывая два нуклеотида вместе. Эта ковалентная связь называется фосфодитерной связью. Фосфатная связь между нуклеотидами создает чередующиеся сахар и фосфатный хребет в цепочке полинуклеотидов. Связывание5-о конца одного нуклеотида с 3o концом другого придает направленность цепочке полинуклеотидов, которая играет ключевую роль в репликации ДНК и синтезе РНК. На одном конце цепочки полинуклеотида, называемой 3o конца, сахар имеет свободный 3 o гидроксиловой группы.o На другом конце, 5o конце, сахар имеет свободный 5o фосфатной группы.

Пиримидины и пурины являются двумя основными классами азотных баз

Базы азота являются молекулами, содержащими одно или два кольца, состоит из атомов углерода и азота. Эти молекулы называются "базы", потому что они являются химически основными, и может связываться с ионами водорода. Существует два класса азотных оснований: пиримидины и пурины. Пиримидины имеют шести членов кольцо структуры, в то время как пурины состоят из шести членов кольцо сливается с пятью членами кольца. Пиримидины включают цитозин (C), тимин (T) и uracil (U). Пурины включают аденин (A) и гуанин (G).

Цитозин, аденин и гуанин присутствуют как в ДНК, так и в РНК. Тем не менее, тимин специфичен для ДНК, и урацил находится только в РНК. Пурины и пиримидины могут образовывать водородные связи друг с другом в определенном шаблоне, основываясь на наличии дополнительных химических групп, которые аналогичны кусочкам головоломки. В нормальных клеточных условиях аденин образует водородные связи с тимином (в ДНК) или урацилом (в РНК), в то время как гуанин образует водородные связи с цитозином. Это дополнительное базовое спаривание имеет решающее значение для структуры и функции ДНК.

Структура ДНК и РНК

ДНК принимает двойную гелиалогическую структуру внутри клетки. Двойная спираль состоит из двух полинуклеотидных цепей, называемых прядями, которые вьются вокруг друг друга в спирали (т.е. спиральной) манере. Две нити находятся в противоположных ориентациях, или являются "антипараллелом" друг к другу, то есть 5o конец одной нити близка к 3o конце другой. Две нити проводятся вместе через дополнительное базовое спаривание (например, цитозин с гуанином).

В двойной спирали ДНК, сахар-фосфат позвоночник присутствует на внешней стороне, в то время как водородные основы находятся на внутренней стороне. РНК в основном происходит как однострухая молекула. Единая нить РНК может образовывать локализованные вторичные структуры через внутриструнные дополнительные базовые сопряжения. Различные типы РНК вторичных структур имеют различные функции внутри клетки.


Литература для дополнительного чтения

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter