Funkcije DNK i njegove strukture

U srcu vitalne aktivnosti ćelija živih organizama su funkcije bioloških polimera: nukleinske kiseline, ugljeni hidrati, proteini i lipidi. Biopolimeri se sastoje od monomera, ugljovodoničnih struktura, koji uključuju i azot, kiseonik, sumpor i fosfor.

U 19. veku započela je studija o strukturi supstanci koja čine ćivu ćeliju, ali su funkcije DNK, proteina, RNK i njihove strukture konačno određene u 20. vijeku.

Fridrih Mišer 1868. godine, izolovan iz jezgra ćelija leukocita, koji sadrži supstancu koja sadrži fosfor i nazvala je nuklein. Tada je Ričard Altman 1889. godine utvrdio da se ova supstanca sastoji od posebne kiseline i proteina. Tada su prvi put čuli o terminu "nukleinska kiselina". Međutim, sve dok se ne uspostavi funkcija nukleinskih kiselina , ona je i dalje daleko.

DNK - deoxyribonukleinske kiseline su najveći biološki polimeri, koji se sastoje od stotina monomera - deoksiribonukleotida. U svom sastavu, pored šećera (deoksiriboza), postoje 4 vrste nukleotida: adenin - A, timidin - T, citozin - C, guanin - G.

Prvi put je DNK smatrana nukleinskom kiselinom životinjskog porekla, jer je izolovana od timusa životinja, a RNK, izolovana od pšeničnih klica - biljke. Smatra se da je biohemijska razlika između ćelija trka Senke i životinje. Međutim, sredinom dvadesetog veka utvrđeno je da su RNA i DNK deo svih ćelija.

Direktno struktura nukleinskih kiselina počela je da proučava Erwina Chargaffa, koji je 1953. godine saznao da nukleotidi koji čine iste kiseline formiraju parove sa strogom regularnošću.

Jedna pirimidina i jedna purinska baza uvek ulaze u vezu, F = C, A = T. To znači da se adenin vezuje za timidin, a guanin se vezuje za citozin.

A za funkciju DNK-a neophodno je da veza u prvom slučaju bude obezbeđena sa dva vodonična para, au drugom - sa tri.

Pravilo Chargaff-a je ispostavilo da je osnova na kojoj su Watson i Crick konstruisali strukturu dvostruke spirale DNK.

U ovom molekulu, kao iu proteinskim molekulima, primarne, sekundarne i tercijarne strukture su različite.

Primarna struktura je linearna sekvenca monomera u jednom lancu.

Naravno, u prirodi se DNK ne pojavljuje u obliku jednog lanca, ali ovdje govorimo o primarnoj strukturi biopolimera, koji određuje sva njegova svojstva.

Sekundarna struktura je prostorna karakteristika biopolimera. U slučaju DNK, to su dva polinukleotidna lanca, od kojih je svaka zavijena u spiralu udesno, a oba su istovremeno zavrtana u smjeru kazaljke na satu oko zajedničke ose. Ovi lanci se drže zajedno sjedinjavanjem vodonika. Tercijarna struktura DNK određuje se daljom spiralizacijom molekula.

Dionički korak napred je napravljen otkrivanjem da se funkcije DNK sastoje u prenosu i skladištenju genetskih informacija. DNK sadrži nasledni program o strukturi proteina specifičnih za svaki organizam. Zajedno sa molekulima RNK prenose nasledne informacije od tela do tela. Funkcija DNK takođe uključuje primenu genetskih informacija. Učestvuju u procesima transkripcije, replikacije i prevoda, čime se obezbeđuje sinteza raznih proteina.