Informacija

5.3: Dviguba DNR spiralė – biologija

5.3: Dviguba DNR spiralė – biologija



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Šią DNR struktūrą sukūrė Pranciškus Krikas ir Jamesas D. Watsonas 1953 metais. Jį buvo galima atkartoti ir taip perduoti iš kartos į kartą. Už šį epochinį darbą 1962 m. jie pasidalino Nobelio premija.


5' ir 3' reiškia "penkias pradines" ir "tris pradines", kurios rodo anglies skaičių DNR cukraus pagrinde. 5' anglis turi prie jos prijungtą fosfato grupę, o 3' anglis - hidroksilo (-OH) grupę. Ši asimetrija suteikia DNR grandinei „kryptį“. Pavyzdžiui, DNR polimerazė veikia 5' -> 3' kryptimi, tai yra, ji prideda nukleotidų į 3' molekulės galą (schemoje -OH grupė nerodoma), taip judama ta kryptimi (žemyn). .

5 ir 3 yra dezoksiribozės anglies skeleto žiedo anglies numeris, kaip ir bet kuris kitas organinis junginys. Bet kurioje nukleino rūgštyje RNR arba DNR 3' reiškia 3-ią cukraus ribozės arba dezoksiribozės anglį, kuri yra susieta su OH grupe, o 5' - su triguba fosfato grupe. Taigi šios 5' ir 3' grupės suteikia kryptinį poliškumą DNR arba RNR molekulei. Dabar geras klausimas būtų y 3' ir 5', o ne 3 ir 5. Tiesiog reikia atskirti cukraus angliavandenius nuo bazių, kurios taip pat turi anglies karkasą, taigi ir anglies nos.


3.5 Nukleino rūgštys

Šio skyriaus pabaigoje galėsite atlikti šiuos veiksmus:

  • Apibūdinkite nukleorūgščių struktūrą ir apibrėžkite dviejų tipų nukleino rūgštis
  • Paaiškinkite DNR struktūrą ir vaidmenį
  • Paaiškinkite RNR struktūrą ir vaidmenis

Nukleino rūgštys yra svarbiausios makromolekulės gyvybės tęstinumui. Jie turi ląstelės genetinį planą ir jos veikimo instrukcijas.

DNR ir RNR

Du pagrindiniai nukleino rūgščių tipai yra dezoksiribonukleino rūgštis (DNR) ir ribonukleorūgštis (RNR). DNR yra visų gyvų organizmų genetinė medžiaga – nuo ​​vienaląsčių bakterijų iki daugialąsčių žinduolių. Jis yra eukariotų branduolyje ir organelėse, chloroplastuose ir mitochondrijose. Prokariotuose DNR nėra uždengta membraniniu apvalkalu.

Visas ląstelės genetinis turinys yra jos genomas, o genomų tyrimas yra genomika. Eukariotų ląstelėse, bet ne prokariotuose, DNR sudaro kompleksą su histono baltymais, kad susidarytų chromatinas, eukariotų chromosomų medžiaga. Chromosomoje gali būti dešimtys tūkstančių genų. Daugelyje genų yra informacijos, leidžiančios gaminti baltyminius produktus. Kiti genai koduoja RNR produktus. DNR kontroliuoja visą ląstelių veiklą, „įjungdama“ arba „išjungdama“ genus.

Kitas nukleino rūgšties tipas, RNR, dažniausiai dalyvauja baltymų sintezėje. DNR molekulės niekada nepalieka branduolio, o naudojasi tarpininku, kad bendrautų su likusia ląstele. Šis tarpininkas yra pasiuntinio RNR (mRNR). Kiti RNR tipai, tokie kaip rRNR, tRNR ir mikroRNR, dalyvauja baltymų sintezėje ir jos reguliavime.

DNR ir RNR susideda iš monomerų, kuriuos mokslininkai vadina nukleotidais. Nukleotidai susijungia vienas su kitu ir sudaro polinukleotidą, DNR arba RNR. Kiekvieną nukleotidą sudaro trys komponentai: azoto bazė, pentozės (penkių anglies) cukrus ir fosfatų grupė (3.31 pav.). Kiekviena azoto bazė nukleotide yra prijungta prie cukraus molekulės, kuri yra prijungta prie vienos ar kelių fosfatų grupių.

Azoto bazės, svarbios nukleotidų sudedamosios dalys, yra organinės molekulės ir taip vadinamos, nes jose yra anglies ir azoto. Jie yra bazės, nes juose yra amino grupė, kuri gali prijungti papildomą vandenilį ir taip sumažinti vandenilio jonų koncentraciją aplinkoje, todėl ji tampa baziškesnė. Kiekviename DNR nukleotide yra viena iš keturių galimų azoto bazių: adenino (A), guanino (G), citozino (C) ir timino (T).

Mokslininkai adeniną ir guaniną priskiria purinams. Pirminė purino struktūra yra du anglies-azoto žiedai. Mokslininkai citoziną, timiną ir uracilą priskiria pirimidinams, kurių pagrindinė struktūra yra vienas anglies-azoto žiedas (3.31 pav.). Kiekvienas iš šių pagrindinių anglies-azoto žiedų turi skirtingas funkcines grupes, prijungtas prie jo. Molekulinėje biologijoje azoto bazes žinome pagal jų simbolius A, T, G, C ir U. DNR yra A, T, G ir C, o RNR yra A, U, G ir C.

Pentozinis cukrus DNR yra dezoksiribozė, o RNR – ribozė (3.31 pav.). Skirtumas tarp cukrų yra hidroksilo grupės buvimas antrojoje ribozės anglies dalyje ir vandenilio buvimas antrojoje dezoksiribozės anglies anglyje. Cukraus molekulės anglies atomai sunumeruoti kaip 1′, 2′, 3′, 4′ ir 5′ (1′ skaitoma kaip "vienas pirminis"). Fosfato liekana prisijungia prie vieno cukraus 5′ anglies hidroksilo grupės ir kito nukleotido cukraus 3′ anglies hidroksilo grupės, kuri sudaro 5′–3′ fosfodiesterio jungtį. Paprasta dehidratacijos reakcija, kaip ir kitos jungtys, jungiančios monomerus makromolekulėse, nesudaro fosfodiesterio jungties. Jo susidarymas apima dviejų fosfatų grupių pašalinimą. Polinukleotidas gali turėti tūkstančius tokių fosfodiesterio jungčių.

DNR dvigubos spiralės struktūra

DNR turi dvigubos spiralės struktūrą (3.32 pav.). Cukrus ir fosfatas yra spiralės išorėje ir sudaro DNR stuburą. Azoto pagrindai yra sukrauti interjere, kaip laiptų laiptelių pora. Vandeniliniai ryšiai jungia poras viena su kita. Kiekviena dvigubos spiralės bazinė pora yra atskirta nuo kitos bazinės poros 0,34 nm. Dvi spiralės gijos eina priešingomis kryptimis, o tai reiškia, kad vienos gijos 5′ anglies galas bus nukreiptas į atitinkamos gijos 3′ anglies galą. (Mokslininkai tai vadina antilygiagrečia orientacija ir yra svarbi DNR replikacijai bei daugeliui nukleorūgščių sąveikų.)

Leidžiami tik tam tikri bazinių porų tipai. Pavyzdžiui, tam tikras purinas gali poruotis tik su tam tikru pirimidinu. Tai reiškia, kad A gali susieti su T, o G gali susieti su C, kaip parodyta 3.33 pav. Tai yra pagrindinė papildomoji taisyklė. Kitaip tariant, DNR grandinės viena kitą papildo. Jei vienos grandinės seka yra AATTGGCC, komplementarioji grandinė turėtų seką TTAACCGG. DNR replikacijos metu kiekviena grandinė kopijuoja save, todėl susidaro dukterinė DNR dviguba spiralė, kurioje yra viena tėvinė DNR grandinė ir naujai susintetinta grandinė.

Vizualinis ryšys

Įvyksta mutacija ir adeninas pakeičia citoziną. Kaip manote, kokią įtaką tai turės DNR struktūrai?

Ribonukleino rūgštis arba RNR daugiausia dalyvauja baltymų sintezės procese, vadovaujant DNR. RNR paprastai yra viengrandė ir susideda iš ribonukleotidų, kurie yra sujungti fosfodiesterio ryšiais. Ribonukleotide RNR grandinėje yra ribozės (pentozės cukraus), vienos iš keturių azoto bazių (A, U, G ir C) ir fosfatų grupės.

Yra keturi pagrindiniai RNR tipai: pasiuntinio RNR (mRNR), ribosomų RNR (rRNR), pernešimo RNR (tRNR) ir mikroRNR (miRNR). Pirmasis, mRNR, neša DNR pranešimą, kuris kontroliuoja visą ląstelių veiklą ląstelėje. Jei ląstelei reikia sintetinti tam tikrą baltymą, šio produkto genas „įsijungia“ ir branduolyje sintetinamas pasiuntinio RNR. RNR bazinė seka papildo DNR koduojančią seką, iš kurios ji buvo nukopijuota. Tačiau RNR bazės T nėra, o vietoj jos yra U. Jei DNR grandinė turi AATTGCGC seką, komplementarios RNR seka yra UUAACGCG. Citoplazmoje iRNR sąveikauja su ribosomomis ir kitais ląstelių mechanizmais (3.34 pav.).

MRNR skaitoma trijų bazių rinkiniais, vadinamais kodonais. Kiekvienas kodonas koduoja vieną aminorūgštį. Tokiu būdu nuskaitoma mRNR ir gaminamas baltyminis produktas. Ribosominė RNR (rRNR) yra pagrindinė ribosomų, prie kurių jungiasi mRNR, sudedamoji dalis. rRNR užtikrina tinkamą mRNR ir ribosomų suderinimą. Ribosomų rRNR taip pat turi fermentinį aktyvumą (peptidiltransferazė) ir katalizuoja peptidinių jungčių susidarymą tarp dviejų suderintų aminorūgščių. Pernešimo RNR (tRNR) yra viena iš mažiausių iš keturių RNR tipų, paprastai 70–90 nukleotidų ilgio. Jis perneša reikiamą aminorūgštį į baltymų sintezės vietą. Tai yra bazių pora tarp tRNR ir mRNR, kuri leidžia į polipeptidinę grandinę įterpti reikiamą aminorūgštį. MikroRNR yra mažiausios RNR molekulės ir jų vaidmuo apima genų ekspresijos reguliavimą, trukdant išreikšti tam tikrus mRNR pranešimus. 3.2 lentelėje apibendrinamos DNR ir RNR savybės.

DNR RNR
FunkcijaNeša genetinę informacijąDalyvauja baltymų sintezėje
VietaLieka branduolyjePalieka branduolį
StruktūraDviguba spiralėPaprastai viengrandžiai
CukrusDezoksiribozėRibose
PirimidinaiCitozinas, timinasCitozinas, uracilas
PurinaiAdeninas, guaninasAdeninas, guaninas

Nors RNR yra vienagrandė, dauguma RNR tipų pasižymi plačiu intramolekulinių bazių poravimu tarp komplementarių sekų, sukurdami nuspėjamą trimatę struktūrą, būtiną jų funkcijai.

Kaip jūs sužinojote, informacijos srautas organizme vyksta iš DNR į RNR į baltymus. DNR diktuoja mRNR struktūrą procese, kurį mokslininkai vadina transkripcija, o RNR diktuoja baltymo struktūrą procese, kurį mokslininkai vadina vertimu. Tai yra centrinė gyvenimo dogma, kuri galioja visiems organizmams, tačiau taisyklės išimtys pasitaiko virusinių infekcijų atveju.

Nuoroda į mokymąsi

Norėdami sužinoti daugiau apie DNR, tyrinėkite Howardo Hugheso medicinos instituto biointeraktyvias animacijas DNR tema.


DNR replikacija

DNR replikacijos metu kiekviena grandinė yra nukopijuojama, todėl susidaro dukterinė DNR dviguba spiralė, kurioje yra viena pirminė DNR grandinė ir naujai susintetinta grandinė. Šiuo metu gali atsirasti mutacija. Mutacija yra azoto bazių sekos pasikeitimas. Pavyzdžiui, sekoje AATTGGCC dėl mutacijos antrasis T gali pasikeisti į G. Dažniausiai, kai tai įvyksta, DNR sugeba fiksuoti save ir grąžinti pradinę bazę į seką. Tačiau kartais taisymas būna nesėkmingas, todėl susidaro skirtingi baltymai.

Beribiai tikrina ir kuruoja aukštos kokybės, atvirai licencijuotą turinį iš viso interneto. Šiam konkrečiam šaltiniui buvo naudojami šie šaltiniai:


Vidurinės mokyklos biologija: dvigubos spiralės supratimas

Kas yra apdovanotas už dvigubos DNR spiralės atradimą?

Rosalind Franklin ir Albertas Einšteinas

Jamesas Watsonas ir Francisas Crickas

Jamesas Watsonas ir Francisas Crickas

Watson ir Crick yra pripažinti atradę DNR dvigubą spiralę ir sukūrė modelį, paaiškinantį DNR formą. Rosalind Franklin buvo kristalografė, suradusi DNR struktūrą, tačiau Watsonas ir Crickas pažvelgė į šį nuskaitymą ir suprato DNR formą. Po to, kai Watsonas ir Crickas vengė Franklino nuo atradimo, ši tema tapo ginčų tašku. Franklinas mirė tuo metu, kai Watsonas ir Crickas buvo apdovanoti Nobelio premija už savo darbą.

Svarbu žinoti, kad Watson ir Crick yra pripažinti DNR struktūros atradimu, tačiau Franklino pasirinkimas šiam klausimui yra priimtinas.

Dvigubos spiralės supratimas: 2 klausimo pavyzdys

Kuri iš šių savybių būdinga DNR?

Uracilas DNR poruojasi su adeninu

Kiekvienas DNR nukleotidas turi azoto grupę, apsuptą deguonies atomų

Kiekviena DNR spiralė susideda iš dviejų ilgų nukleotidų grandinių

Ribozės cukrus yra identiškas visuose DNR nukleotiduose

Kiekviena DNR spiralė susideda iš dviejų ilgų nukleotidų grandinių

DNR yra organinis junginys, sudarytas iš pasikartojančių subvienetų, vadinamų nukleotidais. Kiekvienas DNR nukleotidas susideda iš trijų dalių: dezoksiribozės cukraus molekulės, fosfato grupės ir azoto turinčios bazės. Fosfato grupes sudaro fosforo atomas, prijungtas prie keturių deguonies atomų. Dezoksiribozės cukrus ir fosfato grupė yra identiški visuose DNR nukleotiduose ir sudaro DNR pagrindą. Yra keturios galimos azoto bazės: adeninas, guaninas, citozinas ir timinas. Dvigrandėje DNR adeninas susijungia su timinu, o guaninas – su citozinu per vandenilinį ryšį, kad sukurtų DNR spiralę.

Transkripcijos metu uracilas pridedamas prie RNR, kad papildytų adeniną. DNR nėra ribozės cukraus ar uracilo, tačiau RNR yra.

Dvigubos spiralės supratimas: 3 klausimo pavyzdys

Kuris iš šių mokslininkų yra priskiriamas DNR dvigubos spiralės struktūros atradimui?

Dvigubos spiralės DNR struktūrą atrado Jamesas Watsonas ir Francisas Crickas, taip pat Rosalind Franklin. Jie paskelbė straipsnį pavadinimu „Nukleino rūgščių molekulinė struktūra: dezoksiribozės nukleino rūgšties struktūra“, kuriame aprašyta trimatė DNR struktūra.

Linusas Paulingas buvo pirmasis mokslininkas, pasiūlęs spiralinę DNR struktūrą, tačiau jis pasiūlė, kad DNR yra triguba spiralė. Jo darbas, susijęs su DNR struktūra, padarė didelę įtaką Watsonui ir Crickui, kurie laimėjo Nobelio premiją už savo DNR modelį.

Dvigubos spiralės supratimas: 4 klausimo pavyzdys

Kuris iš šių yra klaidinga apie DNR dvigubą spiralę?

Dvigubos spiralės stuburą laiko kovalentiniai ryšiai

Pagrindinis griovelis yra dvigubos spiralės sritis, kurioje du DNR stuburai yra arčiausiai vienas kito

Dvigubo spiralės bazių porą galima suskaidyti pridedant šilumos

Dvigubos spiralės atsiranda tiek dvigrandėse DNR, tiek dvigrandėse RNR molekulėse

Pagrindinis griovelis yra dvigubos spiralės sritis, kurioje du DNR stuburai yra arčiausiai vienas kito

Dviguba spiralė yra trimatė DNR molekulės struktūra. Ši struktūra atsiranda dėl sąveikos (bazinių porų vandenilinio ryšio) tarp dviejų DNR molekulės grandinių. Dviguba spiralė gali atsirasti bet kurioje dvigrandėje molekulėje, todėl dvigrandė RNR molekulė taip pat gali sudaryti dvigubą spiralę, jei tarp gijų yra tinkama bazių pora.

Dvigubo spiralės bazių poravimas apima vandenilinius ryšius, nekovalentinio ryšio tipą arba tarpmolekulinę jėgą. Kadangi tai nekovalentinis ryšys, vandeniliniai ryšiai tarp bazių gali būti suskaidyti pridedant energijos šilumos pavidalu. Prisiminkite, kad DNR stuburą sudaro daugybė pentozės cukrų, kurių fosfatų grupė yra prijungta prie 5' anglies. Šiuos pentozės cukrus DNR stubure laiko kartu kovalentiniai ryšiai, vadinami fosfodiesterio ryšiais, todėl DNR pagrindą laiko kovalentiniai ryšiai.

Viena iš dvigubos spiralės ypatybių yra didžiojo ir mažojo griovelio buvimas. Pagrindinis griovelis yra dvigubos spiralės sritis, kurioje atstumas tarp dviejų DNR grandžių yra didžiausias. Kita vertus, mažasis griovelis yra dvigubos spiralės sritis, kurioje atstumas tarp dviejų sruogų yra mažiausias.


Pagrindiniai žingsniai, susiję su DNR replikacijos mechanizmu | Biologija

Šio proceso metu reikia daugybės fermentų, kad būtų galima atlikti įvairius veiksmus. DNR replikacija prokariotinėse ląstelėse (bakterijose) prasideda viename taške, žinomame kaip replikacijos pradžia, ir juda dviem kryptimis.

Vaizdo sutikimas: cnx.org/content/m46073/latest/0323_DNA_Replication.jpg

Kita vertus, eukariotinėse ląstelėse yra keletas DNR ilgio vienoje chromosomoje kilmės taškų.

Pirmas reikalavimas prieš bet kokio tipo sintezę yra išvynioti dvigubą DNR spiralę, kad dvi grandinės galėtų laisvai veikti kaip šablonai.

Šią dvigubos spiralės išvyniojimo funkciją atlieka fermentas helikazė, kuris ištraukia dvi sruogas, pradedant nuo pradžios vietos.

Kai tik įvyksta išsivyniojimas, kiti baltymai, vadinami vienagrandžiais surišančiais baltymais, susijungia su atskiromis sruogomis ir daro šią būklę stabilią.

Išvyniojimas taip pat sukuria įtampą prieš judančią replikacijos šakę – struktūrą, kuri susiformuos prasidėjus DNR replikacijai.

Ritės įtampą, susidariusią išvyniojus dvigubą spiralę, sumažina fermentai, žinomi kaip topoizomerazės.

Vienas iš svarbiausių DNR sintezuojančių fermentų yra DNR polimerazė III. Šis fermentas kartu su kitomis DNR polimerazėmis (ty I ir II) gali pailginti esamą DNR grandinę, bet negali inicijuoti DNR sintezės.

Visos aukščiau paminėtos trys DNR polimerazės (ty I, II ir III) veikia 5′–3′ kryptimi tik DNR polimerizacijai ir turi 5′–3′ kryptį egzonukleazės aktyvumui.

Dabar, norint pradėti DNR sintezę, mažas RNR segmentas, žinomas kaip RNR pradmuo, papildantis šabloninę DNR, yra sintezuojamas unikalios RNR polimerazės, žinomos kaip primaze.

Būtent į šį RNR pradmenį DNR polimerazė III prideda 5′ dezoksiribonukleotidus ir pratęsia DNR.

Iškyla problema, kai dvi DNR grandinės eina viena kitai priešingai, o DNR polimerazė III gali veikti tik 5′ —> 3′ kryptimi. Ši problema išspręsta taip:

Vienoje grandinėje DNR sintezė vyksta nepertraukiamai 5′ –> 3′ kryptimi, o kitoje grandinėje DNR sintetinama mažais ruožais, dėl kurių DNR sintezė nutrūksta.

Šis procesas vyksta priešinga pirmajai grandinei, tačiau pagal poreikį išlaiko bendrą 5′ 3′ kryptį ir toks procesas kartais vadinamas pusiau nenutrūkstamu replikavimu.

Trumpi DNR ruožai, kurių kiekvienas yra paruoštas RNR, vadinami Okazaki fragmentais, pavadinti juos atradusio japonų mokslininko vardu.

Po to RNR pradmenys pašalinami, o tarpas užpildomas DNR sinteze. Abu šiuos veiksmus atlieka DNR polimerazė I.

Dabar Okazaki fragmentus uždaro fermentas ligazė.

Nepertraukiamą DNR sintezę palaikanti grandinė yra pirmaujanti grandinė, o ta, kuri replikuojasi trumpais atkarpomis, vadinama atsiliekančia grandine.

DNR replikacijos procesas užtikrina tikslumą išlaikyti pradinės DNR nukleotidų seką.

DNR sintezė eukariotuose vyksta lėčiau, nes reikia daugintis didesnes DNR’.

Bendrieji DNR replikacijos etapai yra panašūs tiek eukariotuose, tiek prokariotuose.


Watson ir Crick DNR struktūra

Watsonas ir Crickas parodė DNR struktūrą ištyrę dviejų mokslininkų Linuso Paulingo ir Corey rankraštį. 1953 m. Linusas Paulingas ir Corey pateikė 3D nukleino rūgšties struktūrą, kuri nebuvo sėkminga. Tada (1953 m. pradžioje) Watsonas ir Crickas kartu sujungė duomenis fizinis ir cheminės savybės ir pasiūlė dvigubą spiralinę DNR struktūrą. Pagrindinės Watson ir Crick DNR modelio charakteristikos yra šios:


Fizinės DNR savybės

  • Pagal Watson ir Crick modelį, DNR yra dvigrandė spiralė, susidedanti iš dviejų polinukleotidų grandinių. Dviejų polinukleotidų grandinės yra susuktos spirališkai arba spirališkai, todėl jai suteikia a susuktos kopėčios žiūrėk.
  • Abi DNR polinukleotidinės grandinės turi priešingą poliškumą, o tai reiškia, kad dvi grandinės veiks antilygiagreti kryptis, t.y. vienas 5'-3', o kitas 3'-5' kryptimi.
  • ds grandinės DNR spiralės skersmuo yra 20Å.
  • Atstumas tarp judviejų nukleotidaiarba tarpbranduolinis atstumas yra 3,4Å. DNR spiralės ilgis yra 34Å po pilno posūkio ir jis turi 10 bazinių porų už posūkį.
  • DNR yra pasukta „dešiniarankių kryptimi“ arba galime pasakyti „Pagal laikrodžio rodyklę”.
  • Dėl DNR pasukimo susidaro plačios įdubos, t.y.Pagrindinis griovelis“. Atstumas tarp dviejų gijų sudaro siaurą įdubą, t.y.Nedidelis griovelis“. Po DNR susivyniojimo susidaro pagrindiniai ir smulkūs grioveliai, o grioveliai taip pat veikia kaip DNR surišančių baltymų vieta.

Cheminės DNR savybės

  • Polinukleotidų grandinėje yra keturios nukleotidų bazės adeninas, guaninas, citozinas ir timinas. Adeninas ir guaninas yra dvi purino bazės, turinčios vieną žiedo struktūrą. Citozinas ir timinas yra dvi pirimidino bazės, turinčios dvigubą žiedo struktūrą.
  • Abi sruogos yra sujungtos "Papildomas bazinis poravimas“ azotinių bazių. Todėl purino bazė bus papildomai poruojama su pirimidino baze, kurioje „adeninas“ poruojasi su „timinu“, o „guaninas“ – su „citozinu“.
  • Nukleotidų bazės DNR polinukleotidinėse grandinėse susijungs viena su kita per stiprią vandenilinė jungtis.
  • Adeninas papildomai poruojasi su timinu dvi vandenilio jungtis, tuo tarpu guaninas komplementariai poruojasi su citozinu trys vandenilio ryšiai.
  • DNR nukleotidų bazės sudėtis atitinka Chargaffo taisyklę, kai purinų suma yra lygi pirimidinų skaičiui. Bazinė kompozicija A + G = T + C paklūsta Chargaffo taisyklei, tačiau A + T bazinė sudėtis nėra lygi G + C.
  • DNR polinukleotidinės grandinės susideda iš trijų pagrindinių komponentų, būtent azoto bazės, dezoksiribozė cukraus ir a fosfatas grupė.
  • DNR stuburas susideda iš cukraus-fosfato pagrindo. Cukraus-fosfato stuburas laiko abi DNR polinukleotidines grandines, naudodamas „Fosfodiesterio jungtis“. Todėl ryšys tarp cukraus ir fosfatų, t. y. fosfodiesterio ryšys ir ryšys tarp azoto bazių, t. y. vandenilio ryšys, prisideda prie „DNRStabilumas”.

Išvada

DNR yra supermodelis, kurį 1953 metais pasiūlė Watsonas ir Crickas. Dvigubos spiralės DNR atradimas nebuvo įmanomas be Maurice'o Wilkinso ir Rosalind Franklin bendradarbiavimo. Maurice'as Wilkinsas ir Rosalind Franklin atrado DNR vaizdą Rentgeno kristalografija. Rentgeno spindulių difrakcijos DNR vaizdas padėjo Watsonui ir Crickui toliau tirti DNR struktūrą ir komponentus. Tuo Watsonas ir Crickas pasiūlė DNR modelį, žinomą kaip Watsono ir Cricko dvigubos spiralės DNR modelis.

DNR yra didžiausia biomolekulė, kurioje yra visa žmogaus genetinė informacija sukurti organizmą arba gyvybės forma. DNR dvigubos spiralės struktūros tyrimas padeda mums sužinoti apie chemines ir fizines DNR savybes, be to, kad DNR yra "Genetinė medžiaga”.


Klausimas: 2. DNR dvigubos spiralės modelis Čia parodytas dvigubos spiralės DNR modelis. Viena sruogelė nukreipta į viršų 5–3 colių kryptimi. Paveikslėlyje pažymėkite, kuria kryptimi rodo kita rodyklė. Vandeniliniai ryšiai tarp bazių priešingose ​​grandinėse laiko šią DNR spiralę kartu. Kiek vandenilinių jungčių susidaro tarp vieno guanino (G) ir jo

Čia parodytas dvigubos spiralės DNR modelis. Viena sruogelė nukreipta į viršų 5–3 colių kryptimi. Paveikslėlyje pažymėkite, kuria kryptimi rodo kita rodyklė.

Vandeniliniai ryšiai tarp bazių priešingose ​​grandinėse laiko šią DNR spiralę kartu. Kiek vandenilio jungčių susidaro tarp vieno guanino (G) ir jį papildančios bazės?

Ištirkite atstumą tarp bazinių porų ir vieno pilno dvigubos spiralės posūkio ilgį. Kiek bazinių porų yra vienas pilnas spiralės posūkis?

DNR segmentą galite pavaizduoti užrašydami jo bazių porų seką. Kuri iš šių sekų reiškia teisingą DNR segmentą?

Ernestas Chargaffas padėjo Watsonui ir Crickui nustatyti DNR bazių poravimo taisykles. Kai kurie jo duomenys matuoja santykinį keturių DNR bazių kiekį.


Ląstelių dalijimosi metu kiekviena dukterinė ląstelė gauna kiekvienos DNR molekulės kopiją, vadinamą DNR replikacija. Viena prokarioto chromosoma arba kiekviena eukarioto chromosoma susideda iš vienos ištisinės dvigubos spiralės. DNR replikacijos modelis rodo, kad replikacijos metu dvi dvigubos spiralės grandinės atsiskiria ir kiekviena grandinė yra šablonas, iš kurio nukopijuojama nauja papildoma grandinė. Konservatyviame replikacijos modelyje tėvų DNR yra konservuota, o dukterinė DNR yra naujai susintetinta. Pusiau konservatyvus modelis rodo, kad kiekviena iš dviejų pirminių DNR grandžių veikia kaip naujos DNR, kuri bus susintetinta po replikacijos, šablonas, kiekviena dvigrandė DNR išlaiko pirminę arba „senąją“ grandinę ir vieną „naują“ grandinę. Dispersinis modelis rodo, kad dvi DNR kopijos turės tėvų DNR ir naujai susintetintos DNR segmentus. Meselson ir Stahl eksperimentas palaikė pusiau konservatyvų replikacijos modelį, kuriame visa replikuota chromosoma susideda iš vienos tėvų grandinės ir vienos naujai susintetintos DNR grandinės.

Meselsono ir Stahlo eksperimentai įrodė, kad kokiu būdu DNR replikuojasi?


Lk skaičiaus komponentai – Wr ir Tw skaičiai

Kreivė, einanti išilgai juostelės centro, vadinama juostos ašimi. Nors ji ir nemoduliuoja molekulės dalies, ji mums parodo, kaip iškreipta temos molekulė yra erdvėje. Galima pasirinkti orientaciją ašyje ir tada nurodyti dvi ją atitinkančias juostos orientacijų ribas.

Pirma, mes apibrėžiame pasukti numerį juostelės, pažymėta Tw(R). Jis matuoja, kiek juostelė pasisuka aplink savo ašį. Kai ašis yra plokščia plokštumoje, nekertant savęs, juostelės posūkis yra tiesiog pusė +1 ir -1 sumos, susikertančių tarp ašies ir konkretaus iš dviejų ribojančių jungties komponentų. juosta.

Toliau mes apibrėžiame raityti skaičių juostelės, pažymėta Wr(R). Jis matuoja, kiek erdvėje yra iškreipta juostos ašis. Bet kuriai konkrečiai ašies projekcijai apibrėžkite pažymėtą kryžminimo skaičių kaip visų ±1, atsirandančių sankryžose, kuriose ašis kerta save, sumą. Apskaičiuoti vingį tampa sudėtingiau, kai ašis nėra plokštumoje, nes kai kurios projekcijos turės susikirtimus, o kitos ne.

Galiausiai galime traktuoti dvi juostelės ribas kaip nuorodos komponentus ir tada apskaičiuoti dviejų komponentų susiejimo skaičių, pažymėdami rezultatą Lk(R). Atminkite, kad susiejimo skaičius yra tik pusė ±1 sumos, susidariusių dviejų komponentų sankirtose.

Lk(R) = Tw(R) + Wr(R)

Atminkite, kad susiejimo skaičius yra tik pusė ±1 sumos, susidariusių dviejų komponentų sankirtose. Šis paskutinis invariantas nepriklauso nuo konkrečios nuorodos vietos erdvėje.

Todėl, kai pasieksime superspiralinius reiškinius, kiekvieno iš šių trijų skaičių absoliučios vertės padidės.

Eksperimentiškai galima atskirti superspiralines molekules nuo normalių – molekulės dedamos į gelį ir tada praleidžia elektrą per gelį, kad pritrauktų molekules link elektrodo. Molekulės, turinčios didesnį superspiralumą, yra kompaktiškesnės, todėl greičiau juda per gelį, todėl jos atsiskiria.

Dabar galime grįžti prie pradinio klausimo, kaip nustatyti
fermento poveikis DNR. Aptariame tam tikrą fermento veikimo tipą, vadinamą vietos specifine rekombinacija, tai yra procesas, kurio metu fermentas prisijungia prie dviejų specifinių vietų dviejose DNR grandinėse, vadinamose rekombinacijos vietomis, kurių kiekviena atitinka tam tikrą bazių porų seką. fermentas atpažįsta.

Yra dviejų tipų ritės: neigiamos ir teigiamos superritės, kaip matome 35 paveiksle. Neigiamos superritės skatina vietinį DNR išsivyniojimą, todėl vyksta tokie procesai kaip transkripcija, DNR replikacija ir rekombinacija.


Žiūrėti video įrašą: 33. დნმ - 6 წთ. (Rugpjūtis 2022).