Kwas dezoksyrybonukleinowy. Model Cricka i Watsona
Pierwsza informacja o właściwościach chemicznychkwas deoksyrybonukleinowy pochodzi z 1868 roku. W XX wieku na początku lat czterdziestych udowodniono, że cząsteczka jest polimerem liniowym. Jednostki monomeryczne są nukleotydami, które składają się z zasady azotowej, grupy fosforanowej i pentozy (cukru pięciowęglowego).
Może mieć kwas deoksyrybonukleinowydwa rodzaje zasad: pirymidyna (tymina (T) i cytozyna (C)) i purynka (adenina (A) i guanina (G)). Połączenie nukleotydów przeprowadza się za pomocą wiązań fosfodiestrowych.
Biologists Creek i Watson w 1953 r., Biorąc za podstawęAnaliza rentgenowska DNA kryształów wykazała, że natywna cząsteczka składa się z pary łańcuchów polimerowych, które tworzą podwójną helisę. Łańcuchy polinukleotydowe, nawijane na siebie, są utrzymywane razem przez wiązania wodorowe, które tworzą się pomiędzy komplementarnymi (wzajemnie korespondującymi) zasadami w przeciwnych łańcuchach. W tym przypadku pary tworzą się tylko w następujący sposób: adenina-tymina, guanina-cytozyna. Pierwszy stabilizowany jest przez dwie, a drugą przez trzy wiązania wodorowe.
Dwuniciowy kwas dezoksyrybonukleinowyma długość pod względem liczby par wzajemnie odpowiadających nukleotydów (bp). Dla tych cząsteczek, które składają się z milionów par, jednostek m.s. i odpowiednio tzw. Tak więc kwas dezoksyrybonukleinowy ludzkiego chromosomu jest reprezentowany przez jedną podwójną helisę. Jego długość wynosi 263 mp.
Denaturacja DNA (topienie) jest procesemw którym regularna podwójna helisa liniowej cząsteczki przechodzi w stan podobny do cewki. Podczas topienia dwuniciowa cząsteczka dzieli się na niezależne łańcuchy. Temperatura, w której topi się połowa kwasu dezoksyrybonukleinowego, jest temperaturą topnienia. To zależy od jakościowego składu cząsteczkowego.
Jak wspomniano powyżej, pary G-Cstabilizowane przez trzy i parę A-T - dwa wiązania wodorowe. Odpowiednio, im wyższy odsetek pierwszych par, tym stabilniejsza będzie cząsteczka. Gdy denaturacja o długości fali 260 nm zwiększa absorpcję światła. Ten efekt hiperchromiczny umożliwia utrzymanie kontroli nad stanem wtórnej struktury molekularnej. Jeśli roztwór stopionego kwasu zostanie powoli schłodzony, wówczas słabe ogniwa mogą ponownie tworzyć się między komplementarnymi łańcuchami, a struktura helisy identyczna z natywną może powstać. Metoda hybrydyzacji cząsteczek opiera się na zdolności DNA do renaturacji i denaturacji. Jest stosowany w badaniu struktury kwasów nukleinowych.
Dwuniciowa cząsteczka, będąca nośnikiemdane genetyczne muszą spełniać dwa główne wymagania. Po pierwsze musi być replikowany (odtwarzany) z wysoką dokładnością, a po drugie musi kodować syntezę cząsteczek białka. Kwas dezoksyrybonukleinowy, którego model opisali Crick i Watson, w pełni spełnia te wymagania. Ustalono, że zgodnie z zasadą komplementarności każdy łańcuch w cząsteczce może być matrycą do tworzenia nowych wzajemnie odpowiadających łańcuchów. W wyniku jednego etapu replikacji tworzy się para cząsteczek potomnych, mających sekwencję nukleotydową identyczną z tą w pierwotnej cząsteczce DNA. Ponadto ten łańcuch genu strukturalnego w kodowanym białku określa sekwencję aminokwasów.
Odkrycie zostało upublicznioneDNA i zasada komplementarności, ustalone procesy odpowiedzialne za rozszyfrowywanie dziedzicznych danych i regulacji w syntezie substancji genowych. Ponadto opracowano teorię cząsteczek rekombinowanych.
