3.2. Структура днк

У еукаріотів ДНК локалізована переважно в ядрах клітини, хоча дослідження останніх десятиліть виявили ДНК і в інших органелах цитоплазми, в таких як мітохондрії і пластиди.

Молекула ДНК має лінійну структуру. Для полегшення вивчення структури молекули її розділили на первинну вторинну і третинну структури (останні дві ще називають просторовими).

Первинна структура ДНК є полімерним ланцюгом (аналогічно до структури молекули білка), який складається з сотень тисяч мономерів-нуклеотидів [5].

Вторинна структура ДНК є спіраль. Але на відміну від білків, подвійна дволанцюгова спіраль, яка створюється за рахунок взаємодії сусідніх у полінуклеотидному ланцюгу мономерних ланок; а такою взаємодією нуклеотидних комплементах залишків обох ланцюгів.

Третинна структура ДНК організовується за рахунок взаємодії нуклеотидних залишків, які належать різним елементам їх вторинної структури.

Дані про дифракційну картину ДНК, одержану М.Уілкінсоном і Р.Франкліном при обробці їх рентгенівським випроміненням, зробили висновок, що ДНК являє собою правильну спіраль, утворену двома полінуклеотидними ланцюгами, закрученими одним відносно одного навколо загальної осі.

Молекули ДНК пластид і мітохондрій кільцеподібні, так як і в прокаріотів: багатьох видів вірусів, бактеріальних спадкових структур та плазмід.

3.3. Властивості днк

Важливою властивістю ДНК є її здатність до денатурації. Під цим терміном розуміють процес розділення двох комплементарно з’єднаних водневими зв’язками ланцюгів, які утворюють подвійну спіраль ДНК. Цей процес відбувається під впливом високих температур (у межах 86 – 97⁰С) або деяких хімічних реактивів. Так, при нагріванні розчині ДНК між пуринами і пиримідинами руйнуються водневі зв’язки, а за наступного швидкого охолодження дволанцюгові молекули ДНК розділяються на одно ланцюгові. Однак зясувалося, що подвійна спіраль ДНК може відтворитися з окремих комплементарних одно ланцюгових полінуклеотидів. Отже, денатурована ДНК здатна до ренатурації. А це дозволило розробити методи гібридизації фрагментів різного походження. Наприклад, гібридизація денатурованого ДНК людини з ДНК мишей і щурів показала, що в цих перших майже 27% ДНК має однакові нуклеотидні послідовності з ДНК людини, а в других лише 16% ДНК, тим часом як для ДНК мишей і щурів така однаковість становить майже 64%. Таким чином, було з’ясовано , що чим більше однакових нуклеотидних послідовностей в ДНК різних організмів, тим ближча їхня філогенетична спорідненість [11].

Ще однією не менш цікавою властивістю є поліморфізм ДНК. Це здатність подвійної спіралі набувати різних конфігурацій. Гентиноструктурні дослідження виявили три основні типи структур –А, -В, і 2 – форми. В-ДНК – це стандартна Уотсонкріковська структура, в якій площа пар основ перпендикулярна до осі подвійної спіралі. У А – ДНК площина пар основ повернута на 20С. На виток спіралі припадає 11 пар основ. 2-ДНК – це ліва спіраль з 12 парами основ на витку. Буква 2 свідчить про зигзагоподібну форму цукрофосфатного кістяка ДНК у цій формі.

3.4. РНК

Будова РНК аналогічна будові молекули ДНК, але деякі відмінності існують:

1. В молекулі РНК мономером полінуклеотидного ланцюга є рибонуклеотид.

2. Молекула РНК складається з одного полінуклеотидного ланцюга, тоді як молекула ДНК – з двох.

3. Існує відмінність і в наборі азотистих основ. Ця відмінність виявляється зміною пуринової основи тиміну на урацил.

Наведені відмінності є лише відмінностями в будові. Але на них засновується і різна роль цих нуклеїнових кислот в клітині. Так, ДНК зберігає і передає спадкову інформацію від покоління до покоління, а РНК- здійснює реалізацію контролю ДНК над процесами метаболізму клітини. Крім цього, в загальній масі РНК, що знаходиться в клітині, є свої підвиди, які здійснюють різні функції [4]:

• інформаційна

• транспортна

• рибосомна

Всі три види РНК синтезують в ядрі клітини.

Інформаційна РНК синтезується на матриксі ДНК шляхом процесу транскрипції. Ланцюг іРНК будується за рахунок комплементарності. Далі вона виходить в цитоплазму, з’єднується з рибосомою і контролює синтез білка: амінокислоти з’єднуються між собою у відповідності до генетичного коду.

Транспортна РНК має вигляд «листка конюшини». Її функція полягає в ідентифікації амінокислот, які у вільному стані знаходяться в цитоплазмі на момент початку синтезу білка, і транспортувати їх до місця синтезу білка – рибосоми.

Рибосомна РНК становить не менше половини сухої речовини рибосом них субодиниць. Зєднууючись з білком рРНК утворює рибосоми і функція рРНК полягає в тому, що вона є структурним елементом рибосоми.