Selitämme, mikä DNA:n rakenne on, mitä tyyppejä on olemassa ja miten se löydettiin. Myös RNA:n rakenne.
Millainen on DNA:n rakenne?
Molekyylirakenne DNA (tai yksinkertaisesti DNA:n rakenne) on tapa, jolla se muodostuu biokemiallisesti, eli se on DNA:n erityinen organisoitumismuoto. proteiinia Y biomolekyylejä jotka muodostavat DNA-molekyylin.
Aluksi muistetaan, että DNA on lyhenne sanoista deoksiribonukleiinihappo. DNA on nukleotidibiopolymeeri, eli pitkä molekyylirakenne, joka koostuu segmenteistä (nukleotideista), jotka puolestaan koostuvat sokerista (riboosista) ja typpiemäksestä.
DNA:n typpipitoisia emäksiä voi olla neljää tyyppiä: adeniini (A), sytosiini (C), tymiini (T) tai guaniini (G) yhdessä fosfaattiryhmän kanssa. Tämän yhdisteen sekvenssissä kaikki geneettiset tiedot a elävä olento, välttämätön proteiinisynteesille ja lisääntymisperinnölle, eli ilman DNA:ta ei olisi hahmojen siirtymistä geneettinen.
Elävissä olennoissa prokaryootitDNA on yleensä lineaarinen ja pyöreä. Mutta vuonna eukaryootitDNA:n rakenne on kaksoiskierteen muodossa. Molemmissa tapauksissa se on kaksijuosteinen biomolekyyli, eli se koostuu kahdesta pitkästä ketjusta, jotka on järjestetty vastakkaisiin suuntiin (osoittaen vastakkaisiin suuntiin): niiden typpipitoiset emäkset ovat vastakkain.
Näiden kahden ketjun välillä on vetysidoksia, jotka pitävät ne yhdessä ja kaksoiskierteen muodossa. Perinteisesti tässä rakenteessa on kolme tasoa:
- Ensisijainen rakenne. Se koostuu ketjutettujen nukleotidien sekvenssistä, jonka spesifinen ja täsmällinen sekvenssi koodaa Geneettinen tieto jokaisesta olemassa olevasta yksilöstä.
- Toissijainen rakenne. Edellä mainittu komplementaaristen ketjujen kaksoiskierre, jossa typpipitoiset emäkset yhdistyvät tiukassa järjestyksessä: adeniini tymiinin kanssa ja sytosiini guaniinin kanssa. Tämä rakenne vaihtelee DNA-tyypin mukaan.
- Tertiäärinen rakenne. Se viittaa tapaan, jolla DNA säilytetään rakenteissa, joita kutsutaan kromosomit, sisällä solu. Nämä molekyylit on laskostettava ja järjestettävä äärelliseen tilaan, joten prokaryoottisten organismien tapauksessa ne yleensä tekevät sen superheliksin muodossa, kun taas eukaryoottien tapauksessa suoritetaan monimutkaisempi tiivistys, kun otetaan huomioon sen suurempi koko. DNA, joka vaatii muiden proteiinien väliintuloa.
- Kvaternaarirakenne. Se viittaa eukaryoottisolujen ytimessä olevaan kromatiiniin, josta muodostuu kromosomeja solun jakautumisen aikana.
Se voi palvella sinua:Mikrobiologia
DNA:n rakenteen löytäminen
James Watson (vasemmalla) ja Francis Crick (oikealla)
DNA:n erityinen molekyylimuoto löydettiin vuonna 1950 huolimatta siitä, että tämän tyyppisen biologisen yhdisteen olemassaolo oli tiedossa jo vuodesta 1869. Sen löytö johtuu pääasiassa yhdysvaltalaistutkijat James Watsonista ja Francis Crickistä. britit, jotka ehdottivat DNA:n rakenteen kaksoiskierremallia.
He eivät kuitenkaan olleet ainoita, jotka tutkivat tätä aihetta. Hänen työnsä itse asiassa perustui tietoihin, jotka brittiläinen Rosalind Franklin, röntgenkristallografian asiantuntija, oli aiemmin hankkinut määrittääkseen röntgenkristallografian rakenteen. molekyylejä.
Kiitos erityisen terävän kuvan, jonka Franklin sai tämän avulla tekniikka (kuuluisa "Photograph 51"), Watson ja Crick pystyivät päättelemään ja muotoilemaan kolmiulotteisen mallin DNA:lle.
DNA-tyypit
Tutkimalla sen rakennetta, eli sen erityistä kolmiulotteista konformaatiota, on mahdollista tunnistaa kolme elävissä olennoissa havaittua DNA-tyyppiä, jotka ovat:
- DNA-B. Tämä on runsain DNA-tyyppi elävät olennot ja ainoa, joka seuraa Watsonin ja Crickin ehdottamaa kaksoiskierremallia. Sen rakenne on säännöllinen, koska jokainen emäspari on samankokoinen, vaikka jättää uria (peräkkäin suurempia ja pienempiä), joiden vaihtelu on 35 ° edelliseen verrattuna, jotta typpipitoiset emäkset pääsevät käsiksi ulkopuolelta.
- DNA-A. Tämän tyyppistä DNA:ta esiintyy niukoissa olosuhteissa kosteus ja vähemmän lämpötila, kuten monissa laboratorioissa. Siinä on, kuten B, toistuvia uria, vaikkakin mittasuhteiltaan erilaisia (leveämpiä ja matalampia pienemmän uran osalta), avoimemman rakenteen lisäksi, jolloin typpipitoiset emäkset ovat kauempana kaksoiskierteen akselista, kallistuneempia vaakasuoraan nähden. ja symmetrisemmin keskellä.
- Z-DNA. Se eroaa aikaisemmista siinä, että se on kaksoiskierre, jossa on vasen käännös (vasenkätinen) siksak-rungossa, ja se on yleinen DNA-sekvensseissä, jotka vuorottelevat puriineja ja pyrimidiinejä (GCGCGC), joten se vaatii kationien pitoisuuden. suurempi kuin B-DNA:n. Se on kapeampi ja pidempi kaksoiskierre kuin edelliset.
RNA:n rakenne
Toisin kuin DNA, RNA (ribonukleiinihappo) ei yleensä näy kaksoiskierteisenä. Pikemminkin RNA:n rakenne on yksi, yksijuosteinen nukleotidisekvenssi. Sen typpipitoiset emäkset ovat identtisiä DNA:n emästen kanssa, paitsi tymiinin (T) tapauksessa, joka on korvattu RNA:ssa urasiililla (U).
Nämä nukleotidit on liitetty toisiinsa linkkejä fosfodiesteri. Joskus ne voivat muodostaa laskoksia RNA-ketjuun vetäessään puoleensa toisiaan, jolloin muodostuu tietyntyyppisiä silmukoita, heliksejä tai hiusneuloja lyhyillä alueilla.