Вторичная структура ДНК и РНК. Виды РНК и их функции. Взаимодействие нуклеиновых кислот с белками
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Вторичная структура ДНК (1953 г., Д. Уотсон, Ф. Крик) — двойная спираль, построенная по принципам комплементарности (А–Т, Г–Ц) и антипараллельности (3'-концу одной цепи соответствует 5'-конец другой).
Силы, стабилизирующие двойную спираль:
горизонтальные водородные связи между АО (А = Т, Г ≡ Ц) (принцип максимума водородных связей);
вертикальные «стейкинг»-взаимодействия между АО;
гидрофобные взаимодействия (АО обращены внутрь, к оси спирали, а полярные пентозы и фосфаты — наружу).
Поверхность двойной спирали имеет две спиральные бороздки — большую и малую. Белки связываются с ДНК в области большой бороздки, куда выступают АО.
Виды двойной спирали:
β-форма (в норме). Стандартная форма, правозакрученная. На 1 виток – 10 пар азотистых оснований и угол наклона к оси спирали 90°.
А-форма. Двойная спираль вирусов и в гибриде ДНК с РНК. На 1 виток – 11 пар азотистых оснований, угол наклона к оси 20°, так же правозакрученная.
Z-форма. Более уплотненная, встречается в тех ДНК, где очень много Г ≡ Ц; левозакрученная, 12 парк азотистых оснований на виток, угол наклона к оси спирали 90°.
Денатурация (плавление) ДНК — процесс расхождения нитей и формирования одноцепочечных молекул.
Происходит при повышении температуры (около 70°С), при репликации и транскрипции (в отдельных участках). При постепенном снижении температуры наблюдается ренатурация.
Третичная структура ДНК — формируется только в связи с белками и служит для компактной упаковки ДНК в ядре. ДНК связанные с гистонами = нуклеосомы!
Вторичная структура РНК — всегда одна цепь (у тРНК — «лист клевера»).
Разновидности: рРНК, тРНК, иРНК, гяРНК (гетерогенная ядерная РНК), мяРНК (малая ядерная РНК).
~ 80% всей клеточной РНК находится в составе рибосом. Это рибосомная РНК. Главная функция – структурная организация рибосомы.
15% РНК клетки транспортная РНК, выполняет 2 основные функции: активирование и перенос аминокислот и адапторную функцию – перевод «языка» генетического кода (последовательность нуклеотидов) на «язык» структуры белковой молекулы (аминокислотная последовательность). Каждая аминокислота имеет несколько специфичных для нее транспортных РНК.
5 % всей РНК клетки – информационная РНК. Является комплементарной копией генов, кодирующих белки. Она используется как матрица на рибосоме во время сборки полипептидной цепи. Информосома – иРНК, связанная с белками. Взаимодействие нуклеиновых кислот с белками.
Уровни упаковки генетического материала:
Нуклеосомный. Нуклеосома состоит из октамера гистонов (содержит 8 молекул гистонов — по два каждого класса, кроме Н1), вокруг этого ядра молекула ДНК делает 1,5–2 оборота.
Соленоидный — обеспечивается гистоном Н1.
Петлевой — в образовании петель принимают участие негистоновые белки.
Уровень метафазной хромосомы — высший уровень спирализации хроматина. Модификации гистонов (фосфорилирование, ацетилирование) приводят к уменьшению их заряда, в результате чего гистоны легче отсоединяются от ДНК, и она становится доступна ферментам репликации и транскрипции.
Нуклеопротеины
Простетическая группа у таких белков — нуклеиновая кислота.
Различают дезоксирибонуклеопротеины (простетическая группа — ДНК) и рибонуклеопротеины (простетичесая группа — РНК).
Им принадлежит важная роль в хранении, передаче и реализации генетической информации. Между белком и молекулой нуклеиновой кислоты образуются ионные связи.
Белки, входящие в состав нуклеопротеинов:
Гистоновые: богаты аргинином и лизином, имеют «+» заряд (основные). Связь с НК — ионная. 5 классов гистонов — Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4.
Негистоновые (ферменты-полимеразы, гормональные рецепторы).
Полезные ссылки:
