Спаривание оснований, проиллюстрированное на схеме А, охватывает в молекуле ДНК миллионы звеньев. Конечно, это возможно только в том случае, если полярность обеих цепей различна, то есть обе цепи имеют противоположные направления (см. Трансаминирование и дезаминирование). Кроме того, обе цепи должны быть закручены в виде двойной спирали. Из-за стерических ограничений, вызванных 2′-OH-группой остатка рибозы, РНК не могут образовывать структур, подобных двойной спирали. Поэтому РНК имеют менее регулярную структуру по сравнению с ДНК (см. Цикл мочевины).
Преобладающая в клетке конформация ДНК (так называемая В-ДНК) представлена схематически на схеме 1, а также на с. Биосинтез нуклеотидов, в виде вандерваальсовой модели. На схеме 1 дезоксирибозофосфатный остов изображён в виде ленты. Основания (здесь указаны в виде полос) расположены внутри двойной спирали. Следовательно, эта область ДНК неполярна.
Напротив, внешняя сторона молекулы полярна и заряжена отрицательно за счёт углеводных остатков и фосфатных групп остова. Цепи ДНК на протяжении всего тяжа образуют два желоба, которые носят названия «малая бороздка» и «большая бороздка».
Так как обе цепи связаны только нековалентными взаимодействиями, двойная спираль при нагревании или инкубации в щелочном растворе легко распадается на отдельные цепи (денатурирует). При медленном охлаждении ранее неупорядоченные отдельные цепи благодаря спариванию оснований вновь образуют двойную спираль (молекула ренатурирует). Процессы де- и ренатурации играют важную роль в генной инженерии (см. Клонирование ДНК, Полимеразная цепная реакция).
В функциональном отношении две цепи ДНК не эквивалентны. Кодирующей цепью (матричной, смысловой) является та из них, которая считывается в процессе транскрипции (см. Транскрипция). Именно эта цепь служит матрицей для РНК. Некодирующая цепь (антисмысловая) по последовательности подобна РНК (при условии замены Т на U). Общепринято давать структуру гена в виде последовательности некодирующей цепи ДНК в направлении 5′→3′. Если прочитать кодоны в этом направлении, то с помощью генетического кода (см. Генетический код, активация аминокислот) можно воспроизвести аминокислотную последовательность белка в принятом порядке, от N- к C-концу.
Преобладающая в клетке конформация ДНК (так называемая В-ДНК) представлена схематически на схеме 1, а также на с. Биосинтез нуклеотидов, в виде вандерваальсовой модели. На схеме 1 дезоксирибозофосфатный остов изображён в виде ленты. Основания (здесь указаны в виде полос) расположены внутри двойной спирали. Следовательно, эта область ДНК неполярна.
Напротив, внешняя сторона молекулы полярна и заряжена отрицательно за счёт углеводных остатков и фосфатных групп остова. Цепи ДНК на протяжении всего тяжа образуют два желоба, которые носят названия «малая бороздка» и «большая бороздка».
Так как обе цепи связаны только нековалентными взаимодействиями, двойная спираль при нагревании или инкубации в щелочном растворе легко распадается на отдельные цепи (денатурирует). При медленном охлаждении ранее неупорядоченные отдельные цепи благодаря спариванию оснований вновь образуют двойную спираль (молекула ренатурирует). Процессы де- и ренатурации играют важную роль в генной инженерии (см. Клонирование ДНК, Полимеразная цепная реакция).
В функциональном отношении две цепи ДНК не эквивалентны. Кодирующей цепью (матричной, смысловой) является та из них, которая считывается в процессе транскрипции (см. Транскрипция). Именно эта цепь служит матрицей для РНК. Некодирующая цепь (антисмысловая) по последовательности подобна РНК (при условии замены Т на U). Общепринято давать структуру гена в виде последовательности некодирующей цепи ДНК в направлении 5′→3′. Если прочитать кодоны в этом направлении, то с помощью генетического кода (см. Генетический код, активация аминокислот) можно воспроизвести аминокислотную последовательность белка в принятом порядке, от N- к C-концу.
Статьи раздела «Дезоксирибонуклеиновые кислоты»:
- Дезоксирибонуклеиновые кислоты
- А. Спаривание оснований в ДНК
- Б. Структура ДНК
Структура:
Списки:
Сложность материала:
Величины и единицы:
Книги Список книг
Биотермодинамика. Изучение равновесных биохимических процессов Учебное пособие, в котором авторы из США и Великобритании в доступной форме ...
Структура и стабильность биологических макромолекул В книге рассмотрены строение и свойства биополимеров — в основном белков. Такие ...
Geobiology: Objectives, Concepts, Perspectives, First Edition Book DescriptionGeobiology is an exciting and rapidly developing research discipline that opens new perspectives in understanding Earth as a system. ...
Asphaltenes: Chemical Transformation during Hydroprocessing of Heavy Oils (Chemical Industries) During the upgrading of heavy petroleum, asphaltene is the most problematic impurity since it is the main cause of catalyst deactivation and sediments ...