Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК)

ДНК являє собою молекулу, що складається з двох полінуклеотидних ланцюжків, які обертаються навколо одна одної, формуючи подвійну спіраль, яка несе на собі генетичну інформацію – інструкції, що описують розвиток, функціонування, зростання і розмноження всіх відомих живих організмів і багатьох вірусів.

ДНК, як і РНК відносяться до групи нуклеїнових кислот. Разом з білками, ліпідами і складними вуглеводнями (полісахариди), вони представляють одну з основних груп макромолекул, необхідних для існування всіх відомих форм життя.

ДНК є полінуклеотидом, бо обидва її ланцжки зібрані з мономерів, званих нуклеотидами. Кожен нуклеотид складається з одного з чотирьох азотистих основ – цитозину (С), гуаніну (G), аденіну (А) або тиміну (Т), цукру дезоксирибози і фосфатної групи. Нуклеотиди з’єднані один з одним в ланцюжок за допомогою ковалентних зв’язків (відомих як фосфо-діестерозний ланцюг). Зв’язок встановлений ​​між цукром одного нуклеотиду і фосфатної групою наступного, формуючи цукрофосфатний остов. Азотисті основи двох паралельних полінуклеотидних ланцюгів пов’язані один з одним комплементарно, за принципом А-Т і G-C, через водневі зв’язки, формуючи подвійну спіраль ДНК. Комплементарні азотисті основи діляться на дві групи – піримідини і пурини. У ДНК піримідини це тимін і цитозин, а пурини – аденін і гуанін.

Обидві ланцюжки подвійної спіралі зберігають в собі генетичну інформацію. Вона може реплікуваться, коли дві спіралі поділяються.

Істотна частина ДНК – у людини більше 98% – є некодуючою, що означає, що вона не служить матрицею для синтезу білків. Два паралельні ланцюжки спрямовані в протилежному напрямку, що означає, що вони антипараллельні. До кожної молекулі цукру приєднується одна з чотирьох типів основ, які називаються нуклеобазами (або, коллоквіально -основи / бази). Саме послідовність нуклеобаз, розташована уздовж цукрофосфатного остова кодує генетичну інформацію.

РНК синтезується з використанням ДНК в якості матриці в ході процесу, іменованого транскрипцією. В цьому випадку основи ДНК замінюються в РНК на аналогічні, крім тиміну, замість якого в РНК вставляється урацил (U). Відповідно до генетичного коду ці РНК (мРНК, месенджерні РНК) і визначають послідовність амінокислот, необхідних для синтезу білка в ході процесу, званого трансляцією.

У еукаріот ДНК організована в довгі складні структури, звані хромосомами. Перед стандартним клітинним поділом ці хромосоми дуплікуются в ході процесу реплікації ДНК, формуючи повний набір хромосом для кожної з дочірніх клітин. Еукаріотичні організми (тварини, рослини, гриби і найпростіші) зберігають велику частину ДНК в клітинних ядрах у вигляді ядерної ДНК, крім того частина ДНК зберігається в мітохондріях у вигляді мітохондріальної ДНК і в хлоропластах у вигляді хлоропластної ДНК.

Бактерії, навпаки, зберігають ДНК в цитоплазмі у вигляді кільцевих хромосом.

В еукаріотичних хромосомах існує клас хроматінових білків, таких як гістони, які здійснюють компактизації і упорядкування структури ДНК. Ці білки управляють взаємодіями між ДНК і іншими білками, таким чином, визначаючи, які ділянки ДНК в який момент доступні для транскрипції.

ДНК була вперше виділена в 1869 році Фрідріхом Мішером. Її молекулярна структура була вперше визначена Френсісом Криком і Джеймсом Уотсоном в 1953 р в Кембриджському Університеті.

Залишити відповідь

Top
ukUkrainian
en_GBEnglish ukUkrainian