Биосинтез нк и белков (Матричные биосинтезы). Основы молекулярной генетики

НК- высокомолекулярные соединения со строго определенной линейной последовательностью мономеров- нуклеотидов

Нуклеопротеиды- соединения, молекула которых состоит из простого белка и НК

Структурная организация НК

РНК (25кд тРНК) и ДНК (1000-1000000кд)

Строение нуклеотидов

Нуклеотиды- фосфорные эфиры нуклеозидов

3 компонента: гетероциклическое азотитое основание, моносахарид (пентоза), остаток(и) фосфорной к-ты

Нуклеозидмонофосфат, нуклеозиддифосфат, нуклеозидтрифосфат

В составе НК азотистые основания 2ух типов:

Пуриновые (AG) и пиримидиновые (CTU) основания

Пентозы: рибоза (РНК) или дезоксирибоза (ДНК)

Пентоза-основание: N-гликозидная связь (С1 атом пентозы и N1 атом пиридина или N9 атом пурина)

Остов НК – одинаковое строение (пентоза-фосфат-петоза-)

Вариабельные группы: пурины и пиримидины

РНК: АУГЦ; ДНК: АТГЦ

Структура ДНК

Первичная структура ДНК- порядок чередования дезоксирибонуклеозидмонофосфатов в полинуклеотидной цепи

Каждая фосфатная группа (кроме 5 конца молекулы) образует 2е эфирные связи с 3 и 5 атомом углерода двух соседних дезоксирибоз

Концевые нуклеотиды: на 5 конце- фосфатная группа; на 3 конце- свободная ОН группа

Цепь называют от 5 к 3 концу

1. При pH=7 фосфатная гр полностью ионизирована поэтому in vivo- в виде полианионов.

2. Остатки пентоз проявляют также гидрофильные свойства.

3. Азотистые основания не р-мы, но некоторые атомы пуринового и пиримидинового циклов могут обр водородные св

Вторичная структура ДНК

1. Двойная спираль правозакрученная

2. Диполимер

3. Полинуклиотидные цепи антипараллельны (3-5 а другая 5-3)

4. Основания- внутри; пентозофосфатный остов- снаружи

5. Цепи удерживаются за счет водородных связей между основаниями (А=Т; G=_C)

6. 3 пары колец на всем протяжении

7. Правило Чаргаффа: Число пуриновых оснований (А+G) = числу пиримидиновых оснований(T+C)

8. Комплементарные основания образуют стопку; между ними гидрофобные взаимодействия (искл контакт с водой)

9. Пары оснований не строго вертикальны, а слегка смщены. Две бороздки: большая шириной 2.2 нм и малая шириной 1.2 нм для взаимодйствия со специф белками для участия в организации структуры хроматина

Третичная структура ДНК (суперспирализация ДНК)

Длина-1.74 м, поэтому компактизация и суперспирализация осуществляется специфическими белками

Белки: гистоновые и негистоновые

Хроматин- комплекс белков с ядерной ДНК клеток

Гистоны:

1. 11-21кд

2. Много Арг и Гис (+) поэтому взаимод с фосфатными гр (-)

3. 5 Типов гистонов:

1. 4е H2A H2B H3 H4 – октамерный белковый комплекс – нуклеосомный кор – ДНК накручивается (1.75 оболрота (146 пар нукл-ов)) – Нуклеосома

2. Линкерный участок-уч связывающий нуклеосомы (60 пар нукл-ов)

3. Н1 связ с ДНК в межнуклеосомных участках (защита от действия нуклеаз)

4. Масса гистонов = массе днк

5. Аминокислоты могут модифицироваться обратимо и необратимо -> изменяется заряд и конформация гистонов –> взаимодействие гистонов между собой и с ДНК –> возможность конформационных перестроек хроматина