ДНК-нанотехнологии 1 введение и основные методы / ДНК-нанотехнологии 1 введение и основные методы. Дополнение – нуклеотиды
.docx
ДНК-нанотехнологии 1 введение и основные методы. Дополнение – нуклеотиды
Нуклеотиды (нуклеозидфосфаты) – группа органических соединений, представляющие собой фосфорные эфиры нуклеозидов, играющие одну из определяющих ролей в биологических системах [1].
Нуклеотиды являются сложными эфирами нуклеозидов и фосфорных кислот. Нуклеозиды, в свою очередь, являются N-гликозидами, содержащими гетероциклический фрагмент (оно же азотистое основание), связанный через атом азота с C-1 (так называемая гликозильная или гликозидная связь) атомом остатка сахара (сахарида, моносахарида – одного из основных групп углеводов, например пентозы – пятиуглеродный сахар). Гликозиды – органические соединения, молекулы которых состоят из двух частей: углеводного (пиранозидного или фуранозидного) остатка и неуглеводного фрагмента (так называемого агликона). В качестве гликозидов в более общем смысле могут рассматриваться и углеводы, состоящие из двух или более моносахаридных остатков [2]. Часто нуклеозиды являются гликозиламинами – классом биохимических соединений, состоящих из гликозильной группы, присоединённой к аминогруппе, -NR2, поскольку они также известны как N-гликозиды, то есть являются одним из видов гликозидов [3].
Фосфорная кислота в общем смысле – это фосфорная оксокислота, в которой каждый атом фосфора (P) находится в состоянии окисления +5 и связан с четырьмя атомами кислорода (O), один из которых через двойную связь, расположенную в виде углов тетраэдра. Два или более из этих PO4 (это так называемый остаток фосфорного эфира, ортофосфорной кислоты – органические фосфаты (или фосфорные эфиры) – сложные эфиры ортофосфорной кислоты с общей формулой (RO)nP(O)(OH)3−n, где R – углеводородный радикал, n может быть равен 1–3 [4]) могут быть соединены общими односвязными оксигенами, образуя линейные или разветвлённые цепи, циклы или более сложные структуры [5].
Фосфорная оксокислота (или фосфорная кислота) – это общее название любой кислоты, молекула которой состоит из атомов фосфора, кислорода и водорода [6].
Фосфатный остаток в нуклеотидах обычно образует сложноэфирную связь с 2′-, 3′- или 5′-гидроксильными группами рибонуклеозидов, в случае 2′-дезоксинуклеозидов этерифицируются 3′- или 5′-гидроксильные группы.
Нуклеиновая кислота – высокомолекулярное органическое соединение, биополимер (полинуклеотид), образованный остатками нуклеотидов (рисунок 1) [7]. Они имеют структуру линейных нерегулярных полимеров [8]. Сроятся нуклеиновые кислоты из мономеров, как уже было замечено, – нуклеотидов. Нуклеотид состоит из фосфатной группы (фосфатных остатков) (одной или несколько: нуклеотид монофосфат, нуклеотид дифосфат и так далее) и нуклеозида, который состоит из азотистого основания (нуклеобаза) и какого-нибудь пятиуглеродного сахара: для ДНК пентозой будет дезоксирибоза (без кислорода), а для РНК – рибоза.
|
Рисунок 1 – Структура нуклеотида |
Образование ДНК начинается с формирования её первичной структуры – дезоксинуклеотидной цепи. Она образуется путём соединённые нуклеотидов между через ковалентные связи в длинную полинуклеотидную цепь, такая цепочка и называется нуклеиновой кислотой. Образование вторичной структуры ДНК – двуцепочечной спирали ДНК происходит сцепки двух первичных структур ДНК путём комплементарной сцепки (водородная связь) их азотистых оснований [9].
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Нуклеотиды
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Glycoside
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Glycosylamine
4. https://ru.wikipedia.org/wiki/Органические_фосфаты
5. https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphoric_acids_and_phosphates
6. https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphorus_oxoacid
7. https://ru.wikipedia.org/wiki/Нуклеиновая_кислота
8. https://inep.sfedu.ru/wp-content/uploads/ehamt/learn/nano-biology/lek_6.pdf
9. https://ru.wikipedia.org/wiki/Дезоксирибонуклеиновая_кислота#Структура_молекулы