2. Будова і властивості нуклеїнових кислот.

Окремі нуклеотиди, сполучаючись між собою, утворюють ди, три, тетра, пента, гекса і полінуклеотиди, тобто нуклеїнові кислоти. До складу нуклеїнових кислот входять сотні і тисячі окремих нуклеотидів, які з’єднані між собою за допомогою фосфоефірного зв’язку.

Нуклеїнові кислоти залежно від хімічного складу структури і біологічної ролі поділяють на дві групи: рибонуклеїнові кислоти ( РНК) і дезоксирибонуклеїнові кислоти ( ДНК ). Рибонуклеїнові кислоти містять вуглеводний компонент рибозу і азотисті основи ( аденін, гуанін, урацил і цитозин ), а також залишок фосфорної кислоти. До складу дезоксирибонуклеотидів входять нуклеотиди, у яких водневий компонент дезоксирибоза та азотисті основи – аденін, гуанін, цитозин і замість урацилу – тимін. Отже, РНК і ДНК відрізняється між собою за хімічним складом тим, що перша містить рибозу і урацил, а друга – дезоксирибозу і тимін.

3. Дезоксирибонуклеїнові кислоти ( днк ).

ДНК є основним генетичним матеріалом живих систем. В організмах вони сконцентровані в ядрах клітин, невелика їх кількість міститься в мітохондріях. Характерною ознакою ДНК є висока її молекулярна маса.

Для ДНК, як і для білків, властиві кілька рівнів структур: первинна, вторинна і третинна.

Первинна структура - це порядок розміщення нуклеотидів у нуклеотидних ланцюгах ДНК. Крім того, послідовність розміщення чотирьох різних нуклеотидів у полінуклеотидних ланцюгах різних видів ДНК неоднаковий. Унікальність кожної ДНК визначається саме послідовність розміщення нуклеотидів в її молекулі.

Дослідження хімічного складу нуклеїнових кислот, показали, що ДНК різних видів організмів відрізняються одна від одної і характеризуються своїм особливим нуклеотидним складом. Разом з тим, були встановлені і певні загальні закономірності, що лежать в основі будови різних видів ДНК.

Ці закономірності відомі як правило Чаргаффа:

1) Молекулярна маса пуринових кислот = молекулярній масі піримідинових кислот.

2) Молекулярний вміст аденіну дорівнює молекулярному вмісту тиміну, тобто А = Т.

3) Молекулярний вміст гуаніну дорівнює молекулярному вмісту цитозин Г = Ц.

Вторинна структура. Просторова конфігурація полінуклеотидних ланцюгів становить її вторинну структуру. Відповідно до моделі Уотсона і Кріка молекула ДНК – це подвійна спіраль, тобто вона складається з двох полінуклеотидних ланцюгів, які закручені правильними витками навколо однієї спіральної осі. Без розкручування вони не можуть відокремитися одна від одної. Полінуклеотидні ланцюги ДНК розміщені антипаралельно: 5 – кінець одного полінуклеотидного ланцюга знаходиться напроти 3 - кінця другого ланцюга. Вони обернені один до одного азотистими основами, а зовні розміщені залишки дезоксирибози і фосфорної кислоти. Так, аденін одного полінуклеотидного ланцюга завжди зв’язується двома водневими зв’язками з тиміном другого полінуклеотидного ланцюга, а гуанін постійно зв’язується трьома водневими зв’язками з цитозином. Ця закономірність називається компліментарністю. У подвійній спіралі ДНК аденін ніби доповнює тимін, а гуанін – цитозин і навпаки. Тобто, кожна пара нуклеотидів складається з однієї пари пуринових основ і однієї пари піримідинових, які доповнюють одна одну.

Третинна структура ДНК. Дослідження ДНК показало, що лінійні двох ланцюгові або кільцеві форми ДНК можуть бути зорієнтовані у просторі з утворенням спаралізованих і суперспіралізованих форм, тобто третинної структури. Про певне укладання ДНК в клітинах свідчить той факт, що молекула ДНК з молекулярною масою 10⁶ повинна була б мати довжину 5 мкм, а насправді її довжина становить 0,5 мкм.