- •Вирусы — неклеточные формы жизни
- •Транспортная функция
- •Типы строения хромосом
- •Роль белков в организме.
- •Дезоксирибонуклеиновая кислота
- •[Править]История изучения
- •[Править]Структура молекулы [править]Нуклеотиды
- •[Править]Двойная спираль
- •[Править]Образование связей между основаниями
- •[Править]Химические модификации оснований
- •[Править]Повреждение днк
- •[Править]Суперскрученность
- •[Править]Структуры на концах хромосом
- •[Править]Биологические функции
- •[Править]Структура генома
- •[Править]Последовательности генома, не кодирующие белок
- •[Править]Транскрипция и трансляция
- •[Править]Репликация
- •[Править]Взаимодействие с белками
- •[Править]Структурные и регуляторные белки
- •[Править]Ферменты, модифицирующие днк [править]Топоизомеразы и хеликазы
- •[Править]Нуклеазы и лигазы
- •[Править]Полимеразы
- •[Править]Генетическая рекомбинация
- •[Править]Эволюция метаболизма, основанного на днк
- •[Править]История изучения
- •[Править]Химический состав и модификации мономеров
- •[Править]Структура
- •[Править]Сравнение с днк
- •[Править]Синтез
- •[Править]Типы рнк
- •[Править]Участвующие в трансляции
- •[Править]Участвующие в регуляции генов
- •[Править]в процессинге рнк
- •[Править]Геномы, состоящие из рнк
- •[Править]рнк-содержащие вирусы
- •[Править]Ретровирусы и ретротранспозоны
- •[Править]Гипотеза рнк-мира
- •[Править]См. Также
- •[Править]Химические свойства
- •[Править]Роль в организме
- •[Править]Пути синтеза
- •[Править]Бесполое размножение
- •[Править]Половое размножение
- •[Править]Гермафродитизм
- •[Править]Партеногенез и апомиксис
- •[Править]Чередование поколений
- •[Править]Чередование поколений у растений
- •[Править]Эволюция размножения
- •Особенности строения половых клеток Строение половых клеток
- •[Править]Фазы мейоза
- •[Править]Варианты
- •[Править]Сперматогенез у человека
- •Онтогенез
- •[Править]Онтогенез животных
- •[Править]Эмбриональный период
- •[Править]Дробление
- •[Править]Гаструляция
- •[Править]Первичный органогенез
- •[Править]Постэмбриональное развитие
- •63 Искусственный отбор и его формы
[Править]Химические модификации оснований
Основная статья: Метилирование ДНК
Структура хроматина влияет на транскрипцию генов: участки гетерохроматина (отсутствие или низкий уровень транскрипции генов) коррелируют с метилированиемцитозина. Например, метилирование цитозина с образованием 5-метилцитозина важно для инактивации Х-хромосомы[19]. Средний уровень метилирования отличается у разных организмов, так, у нематоды Caenorhabditis elegans метилирование цитозина не наблюдается, а у позвоночных обнаружен высокий уровень метилирования — до 1 %[20].
Несмотря на биологическую роль, 5-метилцитозин может спонтанно утрачивать аминнуюгруппу (деаминироваться), превращаясь в тимин, поэтому метилированные цитозины являются источником повышенного числа мутаций[21]. Другие модификации оснований включают метилирование аденина у бактерий и гликозилирование урацила с образованием «J-основания» в кинетопластах[22].
[Править]Повреждение днк
Основная статья: Мутация
ДНК может повреждаться разнообразными мутагенами, к которым относятсяокисляющие и алкилирующие вещества, а также высокоэнергетическая электромагнитнаярадиация — ультрафиолетовое и рентгеновское излучение. Тип повреждения ДНК зависит от типа мутагена. Например, ультрафиолет повреждает ДНК путём образования в ней димеров тимина, которые возникают при образовании ковалентных связей между соседними основаниями[23].
Оксиданты, такие как свободные радикалы или перекись водорода, приводят к нескольким типам повреждения ДНК, включая модификации оснований, в особенности гуанозина, а также двухцепочечные разрывы в ДНК[24]. По некоторым оценкам, в каждой клетке человека окисляющими соединениями ежедневно повреждается порядка 500 оснований[25][26]. Среди разных типов повреждений наиболее опасные — это двухцепочечные разрывы, потому что они трудно репарируются и могут привести к потерям участков хромосом (делециям) и транслокациям.
Многие молекулы мутагенов вставляются (интеркалируют) между двумя соседними парами оснований. Большинство этих соединений, например, этидий, даунорубицин, доксорубицин и талидомид имеют ароматическую структуру. Для того чтобы интеркалирующее соединение могло поместиться между основаниями, они должны разойтись, расплетая и нарушая структуру двойной спирали. Эти изменения в структуре ДНК мешают транскрипции и репликации, вызывая мутации. Поэтому интеркалирующие соединения часто являются канцерогенами, наиболее известные из которых — бензопирен, акридины, афлатоксин и бромистый этидий[27][28][29]. Несмотря на эти негативные свойства, в силу их способности подавлять транскрипцию и репликацию ДНК, интеркалирующие соединения используются в химиотерапии для подавления быстро растущих клеток рака[30].
[Править]Суперскрученность
Основная статья: Суперскрученная ДНК
Если взяться за концы верёвки и начать скручивать их в разные стороны, она становится короче и на верёвке образуются «супервитки». Так же может быть суперскручена и ДНК. В обычном состоянии цепочка ДНК делает один оборот на каждые 10,4 основания, но в суперскрученном состоянии спираль может быть свёрнута туже или расплетена[31]. Выделяют два типа суперскручивания: положительное — в направлении нормальных витков, при котором основания расположены ближе друг к другу; и отрицательное — в противоположном направлении. В природе молекулы ДНК обычно находятся в отрицательном суперскручивании, которое вносится ферментами — топоизомеразами[32]. Эти ферменты удаляют дополнительное скручивание, возникающее в ДНК в результате транскрипции и репликации[33].
Структура теломер. Зелёным цветом показан ион металла, хелатированный в центре структуры[34]