Властивості і будова днк

5(39), 1(85), 10(141), 12(69) ДНК є носієм спадкової інформації. ДНК сконцентрована в ядрах клітин, невелика кількість ДНК міститься у мітохондріях, хлоропластах. У вірусів і бактерій у цитоплазмі знаходиться нехромосомні ДНК, які називаються плазміди.

1(80), 6(12) Кількісний вміст ДНК в клітинах одного і того ж організму відрізняється сталістю і обчисляється в декількох пікограмах (10^-12 г). В клітинах ДНК упаковано у вигляді компактних структур - хромосом.

10(162) ДНК має велику молекулярну масу – може досягати десятків і сотень мільйонів; високу в’язкість розчину; високу оптичну активність (обертають площину поляризації світла); мають здатність до денатурації.

Денатурація полягає у розриві водневих і вандерваальсових зв’язків, в де спіралізації та розходженні полінуклеотидних ланцюгів ДНК. Денатурацію викликають кислоти, луги, спирти, температура. Ренатурація – відновлення структури ДНК.

Завдяки наявності великої кількості залишків фосфорної кислоти НК мають яскраво виражену кислотність: легко взаємодіють з іонами металів (кальцій, магній) та з лужними білками (пістонами).

Для ДНК властиві кілька рівнів структур: первинна, вторинна та третинна.

Первинна структура - це порядок з’єднання мононуклеотидів в полінуклеотидний ланцюг за рахунок утворення 3,5-фосфорнодіефірного зв’язку.

1(87) Вторинна структура ДНК була запропонована Уотсоном та Кріком в 1953 році. За це відкриття вони отримали в 1962 р. Нобелівську премію.

Вторинна структура представляє собою поєднання двох ланцюгів, що утворюють правообертальну спіраль, в яку обидва полінуклеотидні ланцюги закручені навколо однієї осі. Причому азотисті основи знаходяться в середині спіралі, а фосфорильні та вуглеводні компоненти зовні.

Утримуються ланцюги завдяки водневим зв’язкам, що утворюються між їх азотистими основами. Азотисті основи в спіралі укладені парами: пурин з одного ланцюга та піримідин з іншого у відповідності з правилами Чаргаффа. Водневі зв’язки утворюються між взаємодоповнюючими (комплементарними) парами азотистих основ (А-Т, Г-Ц). Стабільність А-Т основ забезпечується двома водневими зв’язками, а Г-Ц пар - трьома.

А=Т; Г= Ц

Відстань між витками спіралі 3,4 нм. На цій ділянці вкладаються 10 пар нуклеотидних залишків, діаметр спіральної молекули 1,8 нм.

1(90), 10(150),14(236) Подвійна спіраль ДНК на деяких ділянках може піддаватись наступній спіралізації з утворенням суперспіралі. Відомо, що суперспіральна (суперскручена) структура забезпечує економну упаковку величезної молекули ДНК в хромосомі: замість 8 см довжини, яку вона могла б мати у витягнутій формі, в хромосомі людини молекула ДНК настільки щільно упакована, що її довжина вкладається в 5 нм.

3(43) Більша частина НК в організмі знаходиться не у вільному стані, а з’єднана з білками. НК зв’язуються з білками лужного характеру (гістонами), а також кислими (негістонними). 10(151) Взаємодія між білками і молекулами ДНК забезпечується за рахунок утворення іонних зв’язків між негативно зарядженими залишками фосфату та позитивно зарядженими групами діаміномонокрбонових кислот.

11, 10(151) Отже, третинна структура ДНК – це суперспіралізація молекули з утворенням клубків, паличок, комплексів з білками.