Макромолекулярная структура ДНК - Химическая характеристика нуклеиновых кислот
В 1953 г. Уотсон и Крик, опираясь на известные данные о конформаци нуклеозидных остатков, о характере межнуклеотидной связи в ДНК и закономерности нуклеотидного состава ДНК (правила Чаргаффа), расшифровали рентгенограммы паракристаллической формы ДНК [так называемой В-формы, образующейся при влажности выше 80% и при высокой концентрации противоионов (Li+) в образце]. Согласно их модели, молекула ДНК представляет собой правильную спираль, образованную двумя полидезоксирибонуклеотидными цепями, закрученными относительно друг друга и вокруг общей оси. Диаметр спирали практически постоянен вдоль всей ее длины и равен 1,8 нм (18 А).
Рис. 3 Макромолекулярная структура ДНК.
- (а)--Модель Уотсона -- Крика; (6)--параметры спиралей В-, С - и Т-форм ДНК (проекции перпендикулярно оси спирали); (в)--поперечный разрез спирали ДНК в В-форме (заштрихованные прямоугольники изображают пары оснований); (г)--параметры спирали ДНК в А-форме; (д)--поперечный разрез спирали ДНК в А-форме.
Длина витка спирали, который соответствует ее периоду идентичности, составляет 3,37 нм (33,7 А). На один виток спирали приходится 10 остатков оснований в одной цепи. Расстояние между плоскостями оснований равно, таким образом, примерно 0,34 нм (3,4 А). Плоскости остатков оснований перпендикулярны длинной оси спирали. Плоскости углеводных остатков несколько отклоняются от этой оси (первоначально Уотсон и. Крик предположили, что они параллельны ей).
Из рисунка видно, что углеводофосфатный остов молекулы обращен наружу. Спираль закручена таким образом, что на ее поверхности можно выделить две различные по размерам бороздки (их часто называют также желобками) -- большую, шириной примерно 2,2 нм (22 А), и малую --шириной около 1,2 нм (12А). Спираль -- правовращающая. Полидезоксирибонуклеотидные цепи в ней антипараллельны: это означает, что если мы будем двигаться вдоль длинной оси спирали от одного ее конца к другому, то в одной цепи мы будем проходить фосфодиэфирные связи в направлении 3'5', а в другой -- в направлении 5'3'. Иными словами, на каждом из концов линейной молекулы ДНК расположены 5'-конец одной и 3'-конец другой цепи.
Регулярность спирали требует, чтобы против остатка пуринового основания в одной цепи находился остаток пиримидинового основания в другой цепи. Как уже подчеркивалось, это требование реализуется в виде принципа образования комплементарных пар оснований, т. е. остаткам аденина и гуанина в одной цепи соответствуют остатки тимина и цитозина в другой цепи (и наоборот).
Таким образом, последовательность нуклеотидов в одной цепи молекулы ДНК предопределяет нуклеотидную последовательность другой цепи.
Этот принцип является главным следствием модели Уотсона и Крика, поскольку он в удивительно простых химических терминах объясняет основное функциональное назначение ДНК -- быть хранителем генетической информации.
Заканчивая рассмотрение модели Уотсона и Крика, остается добавить, что соседние пары остатков оснований в ДНК, находящейся в В-форме, повернуты друг относительно друга на 36° (угол между прямыми, соединяющими атомы С1' в соседних комплементарных парах).
Похожие статьи
-
Нуклеиновые кислоты (НК) представляют собой гетерополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Нуклеотид состоит из азотистого основания, связанного...
-
ОБЩИЕ СВОЙСТВА - Нуклеиновые кислоты
Молекулы нуклеиновых кислот содержат множество отрицательно заряженных фосфатных групп и образуют комплексы с ионами металлов; их калиевая и натриевая...
-
Состав ДНК, Состав РНК - Химическая характеристика нуклеиновых кислот
Исследуя нуклеотидный состав нативных ДНК различного происхождения, Чаргафф обнаружил следующие закономерности. 1. Все ДНК независимо от их происхождения...
-
Состав нуклеиновых кислот - Химическая характеристика нуклеиновых кислот
Нуклеиновые кислоты - это биополимеры, макромолекулы которых состоят из многократно повторяющихся звеньев - нуклеотидов. Поэтому их называют также...
-
Первичная структура - понятие, обозначающее последовательность аминокислотных остатков в белке Пептидная связь - основной вид связи, определяющий...
-
Влияние внутренних и внешних факторов на фотосинтез - Нуклеиновые кислоты и их структура
Фотосинтез осуществляется в полуавтономных органеллах - хлоропластах. Однако он в значительной мере контролируется процессами, происходящими в растении,...
-
Из всех перечисленных типов питания углеродом фотосинтез зеленых растений, при котором построение органических соединений идет за счет простых...
-
Для соприкосновения листа с атмосферой имеются поры-устьица. Устьице -- это отверстие (щель), ограниченное двумя замыкающими клетками. Устьица...
-
В основе расходования воды растительным организмом лежит процесс испарения -- переход воды из жидкого в парообразное состояние, происходящий при...
-
Факторы, влияющие на интенсивность дыхания - Нуклеиновые кислоты и их структура
Дыхание, подобно другим процессам жизнедеятельности, зависит от факторов среды: температуры, влажности, содержания кислорода, степени освещенности и др....
-
Клетка - основная структурная и функциональная единица жизни, ограниченная полупроницаемой мембраной и способная к самовоспроизведению. В растительной...
-
Нуклеиновые кислоты - Этические принципы научных исследований
К ним относятся ДНК - и РНК. В 1953 г. Д. Уотсон и Ф. Крик открыли структуру ДНК состоящую из двух цепей, спирально закрученных относительно друг друга....
-
Благодаря постоянному и беспорядочному броуновскому движению молекул воды [4] две идентичные по всем параметрам биомолекулы (БМ) способны не только...
-
Азотистые основания входящие в состав нуклеиновых кислот - Основы генетики
Азотистые основания -- гетероциклические органические соединения, производные пиримидина и пурина, входящие в состав нуклеиновых кислот. Для сокращенного...
-
Молекулы ДНК являются линейными макромолекулами, представляющими собой длинные двойные цепи (тяжи) полимеров, составленных из мономеров, получивших...
-
Все живое обладает молекулярной, клеточной, тканевой и иной структурностью. На молекулярном уровне начинаются и осуществляются важнейшие процессы...
-
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) состоит из органического основания аденина (I), углевода рибозы (II) и трех остатков фосфорной кислоты (III)....
-
МАТРИЧНЫЙ СИНТЕЗ ДНК - Передача наследственной информации
Способность клеток поддерживать высокую упорядоченность своей организации зависит от генетической информации, которая сохраняется в форме...
-
Основные свойства фитоценозов В данном разделе рассматриваются только естественные фитоценозы и при этом коренные, или климаксовые (объяснение этого...
-
Характеристика пептидной связи - Первичная структура белков
Пептидная связь имеет характеристику частично двойной связи, поэтому она короче, чем остальные связи пептидного остова, и вследствие этого мало подвижна....
-
Общая характеристика и структура токсинов Токсины, продуцируемые BT, представляют собой белки с молекулярной массой от 130 до 140 кДа либо около 70 кДа...
-
Удельный вес положительных проб в структуре санитарных исследований за 3 года 1996 1997 1998 - смывы, всего 5,45 4,65 4,65 В т. ч. - хирургические...
-
Строение красных водорослей - Красные водоросли и их характеристика
Споры и гаметы багрянок лишены жгутиков, а цикл их развития включает не две, как у других водорослей, а три стадии. После слияния гамет из зиготы...
-
Химический состав мышц - Химический состав мышц
В мышечной ткани взрослого человека 72 -- 80% воды, 16 -- 21% белка, 3 -- 4% небелковых веществ: углеводов, липидов, экстрактивных азотсодержащих...
-
Сразу же отметим, что изменить положение своей БД для ответа на изменение внешней среды в водах с замедленным течением и тем более - в стоячих водах...
-
Органические вещества. - Химический состав клетки
Клетки содержат множество разнообразных органических соединений: углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты и др. В зависимости от молекулярной массы и...
-
Классификация типов дробления: - Дробление, его характеристика у разных животных. Типы бластул
Существует Несколько типов классификации процесса дробления. I . По характеру образования и расположению бластомеров: 1. Полное ( Голобластическое ) -...
-
Формирование скелетных мышц происходит на очень ранних этапах развития. На восьмой неделе внутриутробного развития различимы уже все мышцы, а к десятой...
-
В організмі дорослої людини є 639 м'язів. Наймасивніший - великий сідничний м'яз, а найменший - стремінний. Загальна маса скелетної мускулатури складає...
-
Химическая структура, Механизм действия - Местные анестетики
Местные анестетики состоят из липофильной (часто ароматическое кольцо) и гидрофильной частей (обычно вторичный или третичный амин), соединенных эфирной...
-
Систематична структура царства гриби Гриби - царство живих організмів, які поєднують у собі ознаки рослин і тварин. З рослинами їх зближує, 1) наявність...
-
Фолиевая кислота - Характеристика регуляции гемопоэза
Другие названия: витамин Вс, фолацин, птероилглютаминовая кислота, фолат. Фолиевая кислота обязана своим названием листьям (folium - лист) шпината, где...
-
В состав исследуемых 70 рыб входят особи 4-х возрастных групп: двухгодовики - 28 штук (40%), трехгодовики - 23 штуки (32,8%), четырехгодовики - 17 штук...
-
В процессе производства раствора дезоксикортикостерона ацетата в масле 0,5% для инъекций химических превращений не происходит. Технологическая схема...
-
Гидрофобные мазевые основы. В группе гидрофобных основ объединены основы и их компоненты, имеющие различную химическую природу и обладающие ярко...
-
В состав исследуемых рыб входят особи 3 возрастных групп (рисунок 9): двухлетки(42%), трехлетки(37%) четырехлетки(21%) (таблица 1). Таблица 1 -...
-
Ответ: Электронная аналогия Проявляется у элементов, имеющих сходные электронные формулы. Элементы, входящие в подгруппу электронных аналогов, аналогичны...
-
1996 г. 1997 г. 1998 г. В 1997-1998 годах нагрузка на лабораторию уменьшилась с 247,7 % до 130,9 %, а на одного врача - в 2,1 раза, но, однако, все еще...
-
Характеристика липосом - Технология получения мягких лекарственных форм салициловой кислоты
Одно из быстро развивающихся направлений фармакологии - разработка систем доставки лекарственных препаратор. В настоящее время с успехов применяются...
-
Аспекты проблемы Термин "ферменты вирусов" может употребляться в узком и широком смысле слова. В первом случае имеется в виду ферментативная активность,...
Макромолекулярная структура ДНК - Химическая характеристика нуклеиновых кислот